Inleiding en vergelijking van oppervlaktecoating in PCB -productieproces

Wanneer u een volgorde van PCB's achterlaat (printplaten), moet u items nemen, waaronder PCB-substraatmateriaal, soldeerpasmasker, zijdescreen, oppervlakteafwerking, bordmaat en dikte, koperen dikte, blind en begraven Vias, doorgaande gat, smt, Panelen, toleranties, enz. In overweging vóór de echte fabricage van uw printplaten. Onder die items behoort de selectie van de oppervlakteafwerking tot de eerste klasse, omdat de oppervlakteafwerking een uiterst belangrijke rol speelt bij het bijdragen aan de betrouwbaarheid van elektronische producten. Aangezien koperen laag op PCB's gemakkelijk kan worden geoxideerd, zal de gegenereerde koperoxidatielaag de soldeerkwaliteit ernstig verminderen, wat de betrouwbaarheid en geldigheid van de eindproducten zal verminderen. De afwerking van de oppervlakte is geleidend om te voorkomen dat pads oxidatie van oxidatie kunnen garanderen en uitstekende soldeerbaarheid en elektrische prestaties garanderen.

Oppervlakteafwerking, of oppervlaktecoating, is de belangrijkste stap in het proces tussen PCB -productie en PCB -assemblage met twee hoofdfuncties, waarvan er één is om het blootgestelde koperen circuits te behouden en de andere om een ​​oplosbaar oppervlak te bieden bij het solderen van componenten aan de printplaat. Zoals wordt getoond in figuur 1, bevindt de oppervlakteafwerking zich op de buitenste laag PCB en boven koper en speelt het een rol als een "jas" voor koper.

Types op de oppervlakteafwerking
Kortom, er zijn twee hoofdtypen oppervlakte -afwerkingen: metaalachtig en organisch. HASL, Enig/Enepig, onderdompeling Goud en onderdompeling Tin behoren allemaal tot metallic oppervlakte -afwerkingen, terwijl OSP en koolstofink tot organische oppervlakteafwerking behoren.

• HASL (nivellering van hete lucht soldeer)

HASL is een conventioneel type oppervlakte -afwerking die wordt toegepast op PCB's. De printplaat wordt meestal in een bad van gesmolten soldeer gedompeld, zodat alle blootgestelde koperoppervlakken door soldeer worden bedekt. Extra soldeer wordt verwijderd door de printplaat tussen heteluchtmessen te passeren. Meestal volgt HASL de procedure zoals de beschrijving van figuur 2 hieronder:

Voordelen van Hasl Surface Finish
• Uitstekende bevochtiging tijdens het solderen van componenten;

• Kopercorrosie vermeden;

Nadelen van hasl oppervlakteafwerking

• Lage vlakke op verticale levelers leidt hasl onaanvaardbaar voor fijne toonhoogtecomponenten;

• Hoge thermische spanning tijdens het proces veroorzaakt defecten in printplaat;

Om te voldoen aan de voorschriften met betrekking tot milieubescherming, ontwikkelt HASL zich tot twee subcategorieën: loodhasl en loodvrije HASL. De laatste is geschikt voor voorschriften en wetten van ROHS (beperkingen van gevaarlijke stoffen) voor het eerst aangenomen door de EU.

• Enig en Enepig

Enig, kort voor elektroless nikkel Immersion Gold, bestaat uit elementaire nikkelplating bedekt met een dunne laag onderdompeling goud, die het nikkel beschermt tegen oxidatie. ENEPIG, ook bekend als elektroleloze nikkelelevel Palladium Immersion Gold, verschilt van Enig in die zin dat een laag palladium wordt aangebracht als een resistentielaag om nikkel te stoppen door oxidatie en diffusie naar koperenlaag. In vergelijking met andere soorten oppervlakte -afwerkingen, bieden Enig en Enepig de hoogste soldeerbaarheid voor PCB's, maar de kosten zijn veel hoger. Het verschil tussen productieprocessen van Enig en Enepig is te vinden in figuur 3 hieronder.

De eleveleuze nikkelstap is een automatisch katalytisch proces waarbij nikkel op het palladium-gekatalyseerde koperoppervlak wordt afgezet. Het reductiemiddel dat nikkelionen bevat, moet worden aangevuld om de juiste concentratie-, temperatuur- en zuurgraden te bieden die nodig zijn om een ​​consistente coating te creëren. Tijdens de onderdompelingsstap houdt het goud zich aan de nikkel -verbonden gebieden door moleculaire uitwisseling, die het nikkel zullen beschermen tot het solderen. De gouddikte moet aan bepaalde toleranties voldoen om ervoor te zorgen dat het nikkel zijn soldeerbaarheid behoudt.

Enig en Enepig hebben respectievelijk hun eigen voor- en nadelen. Enig heeft bijvoorbeeld een vlakke oppervlak, eenvoudig procesmechanisme en weerstand van hoge temperaturen, terwijl Enepig in staat is om uitstekende meervoudige reflowcycli te weerstaan ​​en zeer betrouwbare draadverbindingsmogelijkheden heeft. Op basis van vergelijking tussen Enig en Enepig kunnen ze voor verschillende doeleinden in verschillende toepassingen worden toegepast. Enig is geschikt voor loodvrij solderen, SMT (Surface Mounted Technology), BGA (Ball Grid Array) -pakket enz. Terwijl Enepig in staat is om te voldoen , draadbinding, drukfit etc.

• Imaged (onderdompeling zilver)

Beeld bestaat uit dunne onderdompeling zilverplaten over de koperen sporen. Meestal volgt Imaged de onderstaande procedure:

Voordelen van Image Surface Finish
• vlakke oppervlak
• Korte, eenvoudige procescyclus
• goedkoop
• Hoge geleidbaarheid
• Goed voor het fijne pitch -product
• koper/tin soldeergewricht
• herwerkbaar
• Geen invloed op de gatgrootte

Nadelen van de afwerking van de beeldoppervlak

• Verzuimen

• Zilveren migratie

• vlakke micro -leegten

• kruipcorrosie

Imaged is een goed type oppervlakte -afwerking voor solderen en testen. Creepcorrosie is de belangrijkste zwakte.

• IMSN (onderdompeling)

IMSN is meestal hetzelfde als Imaged, behalve dat TIN wordt gebruikt in IMSN terwijl zilver in Imago wordt gebruikt. Wat de voordelen van IMSN betreft, biedt het een extreem vlakke afwerking op de koperen pads, waardoor het zeer geschikt is voor SMT -toepassingen. Bovendien biedt IMSN een oppervlak dat gemakkelijk kan worden gedetecteerd door gemeenschappelijke geautomatiseerde optische inspectietechnieken.

• OSP (conserveermiddelen voor organische soldeerbaarheid)

OSP is een type oppervlakte -afwerking met transparant organisch materiaal dat heeft deelgenomen. Het maakt gebruik van een organische verbinding op waterbasis die selectief bindt aan koper en beschermt het koper tot het solderen. Meestal volgt OSP het proces als volgt:

Voordelen van OSP -oppervlakteafwerking

• plat/vlakke

• Korte, eenvoudige procescyclus

• goedkoop

• herwerkbaar

• Geen invloed op afgewerkte gatgrootte

• koper/tin soldeergewricht

Nadelen van OSP -oppervlakteafwerking

• Meerdere refllows

• Beperkte houdbaarheid

• Niet geleidend

• Moeilijk te inspecteren

• Beperkte thermische cycli

De bovenstaande beschrijving legt niets uit met betrekking tot OSP. U kunt verwijzen naar artikel dingen die u nauwelijks over OSP weet om meer details te krijgen over OSP Surface Finish -technologie.

Samenvattend heeft elk type zijn eigen voor- en nadelen. U moet de beste fit-oppervlakteafwerking selecteren volgens de gebruiksdoeleinden van uw elektronische product, prestatie-eisen, kosten, corrosieweerstand, ICT (in-circuittest), gatenvulling, enz. Nauwkeuriger, uw conclusie zal zijn.

Het vergelijken van dit soort oppervlakte -afwerkingen, in het algemeen, in termen van kosten, zijn Imaged en OSP het meest goedkoop, terwijl Enig het duurstst is. In termen van corrosieweerstand hebben HASL en IMSN het beste corrosiebestendingsmogelijkheden, terwijl Imag het ergst heeft. In termen van ICT is alleen OSP het ergste, terwijl anderen gewoon even goed zijn. In termen van gatvulling zijn HASL en Enig beter dan de andere typen.

Selectie van oppervlakteafwerking
Selectie van oppervlakteafwerking op PCB's is de belangrijkste stap voor PCB -fabricage, omdat het direct van invloed is op het procesopbrengsten, herwerknummers, veldfoutpercentage, testcapaciteit, schroot en kosten. Alle belangrijke overwegingen over de montage moeten worden genomen in de selectie van de oppervlakteafwerking om de hoge kwaliteit en prestaties van eindproducten te waarborgen.

In het PCB -assemblageproces hebben mensen met verschillende posities verschillende meningen over het selecteren van oppervlakteafwerking. Figuur 6 toont enkele ideeën:

Blijkbaar hebben mensen met verschillende posities verschillende selectienormen. Het maakt niet uit welk type is geselecteerd, het is alleen geschikt voor de vereisten en het gemak van mensen met weinig overwegingen over de kwaliteit, prestaties en betrouwbaarheid van PCB's en PCB -assemblage.

Op basis van de introductie van elk type oppervlakte -afwerking hierboven, zijn sommige attributen de belangrijkste elementen als selectiestandaard. De onderstaande tabel toont de attributen die elk type oppervlakte -afwerking heeft en niet heeft. Op basis van specifieke vereisten en functies van PCB -producten kunt u deze tabel volgen om de perfecte optie voor oppervlakte afwerking te selecteren.

Al met al, wat betreft het type selectie van oppervlakteafwerking, moet een optimaal type worden geselecteerd en kunnen er tal van functies worden volbracht. Elk type oppervlakte -afwerking heeft zijn eigen voor- en nadelen. Maar maak je geen zorgen. Er zijn enkele technische trucs als de oplossingen voor de problemen veroorzaakt door nadelen van oppervlakteafwerking. Wat betreft het nadeel dat OSP bijvoorbeeld een lagere bevochtigingskracht heeft, zijn sommige oplossingen beschikbaar, zoals het veranderen van bord soldeerbaarheidplaten of golf soldeerlegering, toenemende voorverwarming van de bovenkant enz. om ideale prestaties te verkrijgen.

Tegenwoordig zijn milieuproblemen steeds belangrijker geworden op de elektronische velden. Om de gegenereerde gevaarlijke stoffen te beperken, wordt ROHS gepubliceerd door EU. ROHS, ook bekend als loodvrij, staat voor beperking van gevaarlijke stoffen. ROHS, ook bekend als Richtlijn 2002/95/EC, is ontstaan ​​in de Europese Unie en beperkt het gebruik van zes gevaarlijke materialen die worden gevonden in elektrische en elektronische producten. Alle toepasselijke producten op de EU -markt na 1 juli 2006 moeten de naleving van ROHS passeren. ROHS heeft ook invloed op de hele elektronica -industrie en ook veel elektrische producten. Het oppervlakte-afwerkingen met loodvrij soldeer zullen dus in de toekomst meer volgers hebben.

JHY PCB biedt online prijscalculator voor u om PCB's te berekenen met verschillende oppervlakte -afwerking. Klik op de onderstaande knop om de PCB -offertepagina in te voeren, u zult zien hoe PCB -prijs varieert met de transformatie van de oppervlakteafwerking door verschillende opties voor oppervlakteafwerkingen in te voeren.