Introduzione e confronto del rivestimento superficiale nel processo di produzione di PCB

Quando si lascia un ordine di PCB (circuiti stampati), è necessario prendere oggetti tra cui materiale del substrato PCB, maschera per saldatura, scansione di set di seta, finitura superficiale, dimensioni e spessore della scheda, spessore del rame, VIA non cieca e sepolta, placcatura a foro, SMT, SMT, SMT, SMT, SMT, SMT, SMT, pannelli, tolleranze, ecc. In considerazione prima della vera fabbricazione dei circuiti. Tra questi articoli, la selezione della finitura superficiale appartiene alla prima classe poiché la finitura superficiale svolge un ruolo estremamente significativo nel contribuire all'affidabilità dei prodotti elettronici. Poiché lo strato di rame sui PCB può essere facilmente ossidato, lo strato di ossidazione del rame generato ridurrà seriamente la qualità di saldatura, il che diminuirà l'affidabilità e la validità dei prodotti finali. La finitura superficiale è conduttiva per impedire l'ossidazione dei cuscinetti e garantire un'eccellente saldabilità e prestazioni elettriche.

La finitura superficiale, o rivestimento superficiale, è il passo più importante del processo tra produzione di PCB e assemblaggio di PCB con due funzioni principali, una delle quali è quella di preservare i circuiti di rame esposti e l'altro è quello di fornire una superficie soldabile quando salda i componenti a il PCB. Come mostrato nella Figura 1, la finitura superficiale si trova nello strato più esterno di PCB e sopra il rame, svolgendo un ruolo di "cappotto" per il rame.

Tipi di finitura superficiale
Fondamentalmente, ci sono due tipi principali di finiture superficiali: metalliche e organiche. Hasl, Enig/Enepig, Gold di immersione e IMMERSION TIN appartengono tutte alle finiture della superficie metallica mentre OSP e inchiostro di carbonio appartengono alla finitura della superficie organica.

• HASL (livellamento di saldatura ad aria calda)

HASL è un tipo convenzionale di finitura superficiale applicata su PCB. Il PCB è in genere immerso in un bagno di saldatura fusa in modo che tutte le superfici in rame esposte siano coperte da saldatura. La saldatura extra viene rimossa passando il PCB tra i coltelli a caldo. Di solito, Hasl segue la procedura come la descrizione della Figura 2 di seguito:

Pro della finitura della superficie hasl
• Eccellente bagnatura durante la saldatura dei componenti;

• corrosione in rame evitata;

Contro della finitura della superficie hasl

• La bassa planarità sui livelli verticali conduce hasl inaccettabili per i componenti del passo fine;

• Elevato sollecitazione termica durante il processo provoca difetti nel circuito;

Al fine di conformarsi ai regolamenti relativi alla protezione dell'ambiente, Hasl si sviluppa in due sottocategorie: HASL di piombo e HASL senza piombo. Quest'ultimo si rivolge ai regolamenti e alle leggi dei ROH (restrizioni di sostanze pericolose) adottate per la prima volta dall'UE.

• Enig ed Enepig

Enig, l'abbreviazione di oro di immersione in nichel elettroli, è costituito da nichel elettrolite coperta da un sottile strato di oro di immersione, che protegge il nichel dall'ossidazione. Enepig, noto anche come oro di immersione al palladio elettrolessa di nichel elettroli, differisce da Enig in quanto uno strato di palladio viene applicato come strato di resistenza per fermare il nichel dall'ossidazione e dalla diffusione allo strato di rame. Rispetto ad altri tipi di finiture superficiali, Enig ed Enepig forniscono la più alta saldabilità per i PCB ma il costo è molto più elevato. La differenza tra i processi di produzione di Enig ed Enepig può essere trovata nella Figura 3 di seguito.

La fase di nichel elettroless è un processo auto-catalitico che prevede il depositazione di nichel sulla superficie di rame catalizzata dal palladio. L'agente riducente contenente ioni di nichel deve essere rifornito al fine di fornire una corretta concentrazione, temperatura e gradi acidi necessari per creare un rivestimento coerente. Durante la fase d'oro dell'immersione, l'oro aderisce alle aree nichelate attraverso lo scambio molecolare, che proteggerà il nichel fino al processo di saldatura. Lo spessore dell'oro deve soddisfare determinate tolleranze per garantire che il nichel mantenga la sua saldabilità.

Enig ed Enepig hanno rispettivamente i propri pro e contro. Ad esempio, ENIG presenta una superficie piana, un semplice meccanismo di processo e una resistenza ad alta temperatura mentre Enepig è in grado di resistere a eccellenti cicli di reflow e presenta funzionalità di legame filo altamente affidabile. Sulla base del confronto tra Enig ed Enepig, possono essere applicati in diverse applicazioni per scopi diversi. Enig è adatto per la saldatura senza piombo, SMT (tecnologia montata su superficie), pacchetto BGA (grigio a sfera) ecc. Mentre Enepig è in grado di soddisfare i requisiti rigorosi di più tipi di pacchetti tra cui THT (tecnologia a foro), SMT, BGA , legame a filo, pressione di adattamento ecc.

• Imag (immersion Silver)

L'immagine è costituita da sottili immersioni argento placcatura sulle tracce di rame. Di solito, Imags segue la procedura di seguito:

Pro della finitura della superficie IMAM
• superficie planari
• Ciclo di processo breve e facile
• economico
• Alta conducibilità
• Buono per il prodotto in campo fine
• Giunto di saldatura in rame/stagno
• rielaborabile
• Non influire sulla dimensione del foro

Contro della finitura della superficie dell'immagine

• Tarnish

• Migrazione d'argento

• Micro vuoti planari

• Creep Corrosion

Imag è un buon tipo di finitura superficiale per la saldatura e i test. La corrosione del creep è la sua principale debolezza.

• IMSN (immersione Tin)

L'IMSN è per lo più lo stesso dell'immagine, tranne per il fatto che TIN è usato in IMSN mentre l'argento è usato nell'Imag. In termini di vantaggi dell'IMSN, fornisce una finitura estremamente planare sui cuscinetti in rame, rendendolo molto adatto per le applicazioni SMT. Inoltre, IMSN fornisce una superficie che è facilmente rilevabile da tecniche di ispezione ottica automatica comuni.

• OSP (conservanti di saldabilità organica)

OSP è un tipo di finitura superficiale con materiale organico trasparente. Utilizza un composto organico a base d'acqua che si lega selettivamente per il rame e protegge il rame fino alla saldatura. Di solito, OSP segue il processo come segue:

Pro della finitura superficiale OSP

• Flat/Planar

• Ciclo di processo breve e facile

• economico

• rielaborabile

• Non influisce sulla dimensione del foro finito

• Giunto di saldatura in rame/stagno

Contro della finitura superficiale OSP

• Reflows multipli

• Shelf Life limitata

• Non conduttivo

• Difficile da ispezionare

• Cicli termici limitati

La descrizione di cui sopra non riesce a spiegare nulla di OSP. Puoi fare riferimento all'articolo cose che conosci a malapena su OSP per ottenere maggiori dettagli sulla tecnologia di finitura Surface OSP.

In sintesi, ogni tipo ha i suoi vantaggi e svantaggi. Dovresti selezionare la finitura superficiale migliore in base agli scopi di utilizzo del prodotto elettronico, ai requisiti delle prestazioni, ai costi, alla resistenza alla corrosione, alle TIC (test in circuito), al riempimento del foro, ecc. Più articoli presi in considerazione durante la selezione, il La tua conclusione più accurata sarà.

Confrontare questi tipi di finiture superficiali, in generale, in termini di costo, Imag e OSP è il più economico mentre Enig è il più costoso. In termini di resistenza alla corrosione, Hasl e IMSN hanno la migliore capacità di resistenza alla corrosione mentre l'immagine ha il peggio. In termini di TIC, solo OSP è il peggiore mentre altri sono altrettanto buoni. In termini di riempimento del foro, Hasl ed Enig sono migliori degli altri tipi.

Selezione di finitura superficiale
La selezione della finitura superficiale sui PCB è il passo più importante per la fabbricazione di PCB poiché influenza direttamente i rendimenti dei processi, i numeri di rielaborazione, il tasso di fallimento del campo, la capacità di prova, il tasso di rottami e i costi. Tutte le considerazioni importanti sull'assemblaggio devono essere prese nella selezione della finitura superficiale al fine di garantire l'alta qualità e le prestazioni dei prodotti finali.

Nel processo di assemblaggio PCB, le persone con posizioni diverse hanno opinioni diverse su come selezionare la finitura superficiale. La Figura 6 mostra alcune idee:

Apparentemente, le persone con posizioni diverse hanno standard di selezione diversi. Indipendentemente dal tipo selezionato, si rivolge solo ai requisiti e alla comodità delle persone con poche considerazioni sulla qualità, le prestazioni e l'affidabilità del gruppo PCB e PCB.

Sulla base dell'introduzione di ciascun tipo di finitura superficiale sopra, alcuni attributi sono gli elementi più importanti come lo standard di selezione. La tabella seguente mostra gli attributi che ogni tipo di finitura superficiale ha e non ha. Sulla base di requisiti e funzionalità specifiche dei prodotti PCB, è possibile seguire questa tabella per selezionare l'opzione perfetta di finitura superficiale.

Tutto sommato, per quanto riguarda il tipo di selezione della finitura superficiale, è necessario selezionare un tipo ottimale e si possono svolgere numerose funzioni. Ogni tipo di finitura superficiale ha i suoi vantaggi e svantaggi. Ma non preoccuparti. Ci sono alcuni trucchi ingegneristici come soluzioni ai problemi causati dai contro della finitura superficiale. Ad esempio, per quanto riguarda lo svantaggio che OSP ha una forza di bagnatura inferiore, sono disponibili alcune soluzioni come la placcatura della saldabilità della scheda o la lega di saldatura, aumentando il preriscaldamento in alto ecc. Il punto chiave è che tutti i possibili elementi devono essere considerati in ordine per ottenere prestazioni ideali.

Al giorno d'oggi, i problemi ambientali sono diventati sempre più importanti nei campi elettronici. Al fine di trattenere le sostanze pericolose generate, ROHS è pubblicato dall'UE. ROHS, noto anche come privo di piombo, sta per una restrizione di sostanze pericolose. ROHS, noto anche come direttiva 2002/95/CE, è nato nell'Unione europea e limita l'uso di sei materiali pericolosi presenti in prodotti elettrici ed elettronici. Tutti i prodotti applicabili nel mercato dell'UE dopo il 1 ° luglio 2006 devono approvare la conformità ROHS. ROHS ha un impatto sull'intera industria elettronica e anche molti prodotti elettrici. Quindi, le finiture di superficie con saldatura senza piombo avranno più follower in futuro.

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