Wprowadzenie i porównanie powłoki powierzchniowej w procesie produkcyjnym PCB

Po pozostawieniu zamówienia PCB (płytki drukowane) należy wziąć elementy, w tym materiał podłoża PCB, maskę lutowniczą, ekran jedwabia, wykończenie powierzchni, rozmiar i grubość płyty, grubość miedzi, ślepa i zakopana, splatanie przez dziurę, SMT, Panele, tolerancje itp. Przed prawdziwym produkcją płyt obwodowych. Wśród tych przedmiotów wybór wykończenia powierzchni należy do pierwszej klasy, ponieważ wykończenie powierzchni odgrywa niezwykle istotną rolę w przyczynianiu się do niezawodności produktów elektronicznych. Ponieważ warstwę miedzi na PCB można łatwo utlenić, wygenerowana warstwa utleniania miedzi poważnie zmniejszy jakość lutowania, co zmniejszy niezawodność i ważność produktów końcowych. Wykończenie powierzchniowe jest przewodzące, aby zapobiec utlenianiu podkładek i gwarantują doskonałą lutowalność i wydajność elektryczną.

Wykończenie powierzchni lub powłoka powierzchniowa jest najważniejszym krokiem w procesie między produkcją PCB a zespołem PCB z dwiema głównymi funkcjami, z których jedną jest zachowanie odsłoniętego obwodu miedzianego, a drugim jest zapewnienie lutowanej powierzchni podczas lutowania komponentów do lutowania do lutowania komponentów PCB. Jak pokazano na rycinie 1, wykończenie powierzchni znajduje się na najbardziej zewnętrznej warstwie PCB i powyżej miedzi, odgrywając rolę „płaszcza” dla miedzi.

Typy wykończeń powierzchniowych
Zasadniczo istnieją dwa główne rodzaje wykończeń powierzchniowych: metaliczne i organiczne. HASL, ENIG/ENEPIG, ZŁOTA ZMIEJĘCIA I IMMERSJONA PLYP należą do metalicznych wykończeń powierzchniowych, podczas gdy OSP i tusz węglowy należą do organicznego wykończenia powierzchni.

• HASL (poziom lutu w gorącym powietrzu)

HASL jest konwencjonalnym rodzajem wykończenia powierzchniowego stosowanego na PCB. PCB jest zwykle zanurzana w kąpieli stopionego lutu, dzięki czemu wszystkie odsłonięte powierzchnie miedzi są pokryte lutem. Dodatkowy lut jest usuwany przez przechodzenie przez PCB między nożami gorącego powietrza. Zwykle HASL jest zgodny z procedurą taką jak opis z rysunku 2 poniżej:

Plusy wykończenia powierzchni HASL
• Doskonałe zwilżanie podczas lutowania komponentów;

• Korozja miedzi uniknęła;

Wady wykończenia powierzchni HASL

• Niska płaszczyzna na poziomach pionowych prowadzi HASL nie do przyjęcia dla komponentów drobnych;

• Wysokie naprężenie termiczne podczas procesu powoduje wady na płytkę drukowaną;

Aby dostosować się do przepisów dotyczących ochrony środowiska, HASL rozwija się w dwie podkategorie: HASL ołowiu i HASL bez ołowiu. Ten ostatni zaspokaja przepisy i prawa ROHS (ograniczenia substancji niebezpiecznych) przyjęte po raz pierwszy przez UE.

• Enig i Enepig

Enig, skrót od zanurzenia elektronicznego niklu, składa się z elektronicznego poszycia niklu pokryte cienką warstwą złota zanurzenia, która chroni nikiel przed utlenianiem. Enepig, znany również jako elektroeneralny nikiel elektryczny zanurzenie palladu złoto, różni się od eniga tym, że warstwa palladu jest nakładana jako warstwa oporowa, aby zatrzymać nikiel przed utlenianiem i dyfuzją do warstwy miedzi. W porównaniu z innymi rodzajami wykończeń powierzchniowych, Enig i EnePig zapewniają najwyższą lutność PCB, ale koszt jest znacznie wyższy. Różnica między procesami produkcyjnymi ENIG i EnePig można znaleźć na rysunku 3 poniżej.

Elektryczny krok niklu to autokatalityczny proces, który obejmuje osadzanie niklu na powierzchni miedzi katalizowanej na palladu. Środek redukujący zawierający jony niklu musi zostać uzupełnione w celu zapewnienia odpowiedniego stężenia, temperatury i kwasowych stopni niezbędnych do stworzenia spójnej powłoki. Podczas złota zanurzenia złoto przylega do obszarów splątanych niklu poprzez wymianę molekularną, która chroni nikiel do procesu lutowania. Grubość złota musi sprostać pewnym tolerancji, aby nikiel utrzyma swoją lutność.

Enig i Enepig mają odpowiednio swoje zalety i wady. Na przykład ENIG ma płaską powierzchnię, prosty mechanizm procesu i oporność w wysokiej temperaturze, podczas gdy EnePig jest w stanie wytrzymać doskonałe cykle wielokrotnego rozdzielania i ma wysoce niezawodne możliwości wiązania drutu. W oparciu o porównanie ENIG i ELEPIG można je zastosować w różnych zastosowaniach do różnych celów. Enig nadaje się do lutowania bez ołowiu, pakietu SMT (technologia montowana na powierzchni), BGA (Ball Grid Array) itp. Podczas gdy EnePig jest w stanie spełnić surowe wymagania wielu rodzajów pakietów, w tym THT (technologia przez dziurę), SMT, BGA , Łączenie drutu, dopasowanie itp.

• Image (Silver Immersion)

Image składa się z cienkiego srebrnego zanurzenia na miedzianych śladach. Zwykle obraz jest zgodny z poniższą procedurą:

Plusy wykończenia powierzchni obrazu
• Planarna powierzchnia
• Krótki, łatwy cykl procesu
• Niedrogi
• Wysoka przewodność
• Dobry dla produktu na dobre
• Złącze lutownicze miedzi/cyny
• możliwe do przerabiania
• Nie wpływa na rozmiar otworu

Wady wykończenia powierzchni obrazu

• Zarszkanie

• Migracja srebra

• Planar mikro -pustka

• Korozja pełzania

Zdjęcie jest dobrym rodzajem wykończenia powierzchni do lutowania i testowania. Korozja pełzania jest jej główną osłabieniem.

• IMSN (cyna zanurzenia)

IMSN jest w większości taki sam jak obraz, z wyjątkiem tego, że cyna jest używana w IMSN, podczas gdy srebro jest używane w obrazie. Jeśli chodzi o zalety IMSN, zapewnia wyjątkowo płaskie wykończenie na miedzianych podkładkach, co czyni go bardzo odpowiednim do zastosowań SMT. Poza tym IMSN zapewnia powierzchnię, która można łatwo wykryć za pomocą wspólnych zautomatyzowanych technik kontroli optycznej.

• OSP (środki konserwownicze ludności ekologicznej)

OSP jest rodzajem wykończenia powierzchniowego z uczestnictwem przezroczystego materiału organicznego. Wykorzystuje na bazie wody związek organiczny, który selektywnie wiąże się z miedzią i chroni miedź do lutowania. Zwykle OSP postępuje zgodnie z tym procesem:

Zalety wykończenia powierzchni rybackiej

• Flat/Planar

• Krótki, łatwy cykl procesu

• Niedrogi

• możliwe do przerabiania

• Nie wpływają na rozmiar wydobywki

• Złącze lutownicze miedzi/cyny

Wady wykończenia powierzchni rybackiej

• Wiele refrows

• Ograniczony okres trwałości

• Nie przewodzący

• Trudno sprawdzić

• Ograniczone cykle termiczne

Powyższy opis nie wyjaśnia niczego dotyczącego OSP. Możesz odwoływać się do artykułów, które ledwo wiesz o OSP, aby uzyskać więcej szczegółów na temat technologii wykończenia powierzchni OSP.

Podsumowując, każdy typ ma własne zalety i wady. Powinieneś wybrać najlepiej dopasowanie wykończenia powierzchni zgodnie z celami wykorzystania produktu elektronicznego, wymagań wydajności, kosztów, odporności na korozję, ICT (test w obwodzie), wypełnienie otworów itp. Im więcej elementów wzięte pod uwagę podczas wyboru, dokładniejsze, twoje wnioski będą.

Porównanie tego rodzaju wykończeń powierzchniowych, ogólnie mówiąc, pod względem kosztów, obraz i OSP są najtańsze, podczas gdy ENIG jest najbardziej kosztowna. Jeśli chodzi o odporność na korozję, HASL i IMSN mają najlepszą zdolność odporności na korozję, podczas gdy obraz ma najgorsze. Jeśli chodzi o ICT, tylko OSP jest najgorsze, podczas gdy inne są po prostu dobre. Jeśli chodzi o wypełnienie otworów, HASL i ENIG są lepsze niż inne typy.

Wykończenie powierzchni
Wykończenie powierzchni na PCB jest najważniejszym krokiem do wytwarzania PCB, ponieważ wpływa bezpośrednio na plony procesowe, liczby przeróbki, wskaźnik awarii w terenie, możliwości testu, szybkość złomu i koszt. Wszystkie ważne względy dotyczące montażu należy przejąć wybór wykończenia powierzchni, aby zapewnić wysoką jakość i wydajność produktów końcowych.

W procesie montażu PCB osoby o różnych pozycjach mają różne opinie na temat wyboru wykończenia powierzchni. Rysunek 6 pokazuje kilka pomysłów:

Najwyraźniej osoby o różnych pozycjach mają różne standardy wyboru. Bez względu na to, jaki typ jest wybrany, zaspokaja to jedynie wymagania i wygodę osób z kilkoma rozważaniami na temat jakości, wydajności i niezawodności zespołu PCB i PCB.

Na podstawie wprowadzenia każdego rodzaju wykończenia powierzchni powyżej niektóre atrybuty są najważniejszymi elementami jako standard wyboru. Poniższa tabela pokazuje atrybuty, jakie każdy rodzaj wykończenia powierzchni ma i nie ma. Na podstawie określonych wymagań i funkcji produktów PCB możesz śledzić tę tabelę, aby wybrać opcję idealnego wykończenia powierzchni.

Podsumowując, podobnie jak dla rodzaju wyboru wykończenia powierzchni, należy wybrać optymalny typ i można wykonać wiele funkcji. Każdy rodzaj wykończenia powierzchni ma swoje zalety i wady. Ale nie martw się. Istnieją pewne sztuczki inżynieryjne jako rozwiązania problemów spowodowanych wadami wykończenia powierzchni. Na przykład, jeśli chodzi o wadę, że OSP ma niższą siłę zwilżania, dostępne są niektóre rozwiązania, takie jak zmiana lutu w lutowalności lub stopu fali, rosnące podgrzewanie górnej strony itp. Kluczową kwestią jest to, że wszystkie możliwe elementy muszą być rozważone w kolejności Aby uzyskać idealną wydajność.

W dzisiejszych czasach problemy środowiskowe stają się coraz ważniejsze na polach elektronicznych. Aby powstrzymać wygenerowane niebezpieczne substancje, ROHS jest publikowany przez UE. ROHS, znany również jako wolny od ołowiu, oznacza ograniczenie niebezpiecznych substancji. ROHS, znany również jako dyrektywa 2002/95/EC, powstał w Unii Europejskiej i ogranicza stosowanie sześciu materiałów niebezpiecznych występujących w produktach elektrycznych i elektronicznych. Wszystkie odpowiednie produkty na rynku UE po 1 lipca 2006 r. Muszą przejść zgodność ROHS. ROHS wpływa na cały przemysł elektroniki i wiele produktów elektrycznych. Tak więc wykończenia powierzchni z lutowem wolnym od ołowiu będą miały więcej obserwujących w przyszłości.

JHY PCB oferuje kalkulator cen online do obliczania PCB o innym wykończeniu powierzchni. Kliknij poniższy przycisk, aby wprowadzić stronę cytatu PCB, zobaczysz, jak cena PCB zmienia się w zależności od transformacji wykończenia powierzchni, wprowadzając różne opcje wykończenia powierzchni.