Scopul principal al tratamentului suprafeței PCB este de a asigura o bună sudabilitate sau proprietăți electrice. Deoarece cuprul este în natură, acesta tinde să existe sub formă de oxizi în aer, este puțin probabil să se mențină ca cuprul original pentru o perioadă lungă de timp, așa că trebuie tratat cu cupru.
Există numeroase procese de tratare a suprafețelor PCB. Printre cele mai comune se numără plăcile plate, agenții de protecție sudați organici (OSP), placarea integrală cu aur nichelat, Shen Jin, Shenxi, Shenyin, nichelarea chimică, aurul și galvanizarea cu aur dur. Simptome.
1. Aerul cald este plat (cutie de pulverizare)
Procesul general al nivelării cu aer cald este: microeroziune → preîncălzire → sudare prin acoperire → pulverizare tablă → curățare.
Aerul cald este un proces de acoperire plată, cunoscut și sub denumirea de sudură cu aer cald (cunoscută în mod obișnuit ca pulverizare cu staniu), care este procesul de acoperire a staniului topit (plumbului) sudat pe suprafața PCB-ului și de comprimare a aerului prin rectificare (suflare) pentru a forma un strat anticoroziv anti-oxidare a cuprului. De asemenea, poate oferi straturi de acoperire cu o bună sudabilitate. Întreaga sudură și cuprul cu aer cald formează un compus inductiv metalic cupru-staniu la combinație. PCB-ul se scufundă de obicei în apa sudată topită; cuțitul de vânt suflă lichidul sudat plat înainte de sudare.
Nivelul de vânt termic este împărțit în două tipuri: vertical și orizontal. În general, se crede că tipul orizontal este mai bun. În principal, stratul orizontal de rectificare a aerului cald este relativ uniform, ceea ce permite realizarea unei producții automatizate.
Avantaje: timp de depozitare mai lung; după finalizarea PCB-ului, suprafața cuprului este complet umedă (staniul este complet acoperit înainte de sudare); potrivit pentru sudarea cu plumb; proces matur, cost redus, potrivit pentru inspecție vizuală și testare electrică
Dezavantaje: Nu este potrivit pentru legarea liniilor; din cauza problemei planeității suprafeței, există și limitări la SMT; nu este potrivit pentru proiectarea comutatoarelor de contact. La pulverizarea staniului, cuprul se va dizolva, iar placa va fi la temperatură ridicată. În special în cazul plăcilor groase sau subțiri, pulverizarea staniului este limitată, iar operațiunea de producție este incomodă.
2, agent organic de protecție a sudării (OSP)
Procesul general este: degresare –> micro-gravare –> decapare –> curățare cu apă pură –> acoperire organică –> curățare, iar controlul procesului este relativ ușor de demonstrat procesul de tratare.
OSP este un proces de tratare a suprafeței foliei de cupru a plăcilor cu circuite imprimate (PCB), în conformitate cu cerințele directivei RoHS. OSP este prescurtarea de la Conservanți Organici pentru Lipire, cunoscuți și sub denumirea de conservanți organici pentru lipire, sau Preflux în engleză. Simplu spus, OSP este o peliculă organică crescută chimic, aplicată pe o suprafață curată și netratată de cupru. Această peliculă are proprietăți antioxidante, anti-șoc termic și rezistență la umiditate, protejând suprafața de cupru în medii normale, fără a rugini (oxidare sau vulcanizare etc.); cu toate acestea, în cazul sudării ulterioare la temperaturi ridicate, această peliculă protectoare trebuie îndepărtată rapid și ușor de către flux, astfel încât suprafața curată expusă de cupru să poată fi combinată imediat cu aliajul de lipire topit într-un timp foarte scurt, devenind o îmbinare solidă cu lipire.
Avantaje: Procesul este simplu, suprafața este foarte plană, potrivit pentru sudură fără plumb și SMT. Ușor de prelucrat, operare de producție convenabilă, potrivită pentru operare pe linie orizontală. Placa este potrivită pentru procesare multiplă (de exemplu, OSP+ENIG). Cost redus, ecologic.
Dezavantaje: numărul limitat de suduri prin reflow (dacă există mai multe suduri groase, pelicula va fi distrusă, practic de 2 ori nu există probleme). Nu este potrivit pentru tehnologia de sertizare, blocarea sârmei. Detecția vizuală și detectarea electrică nu sunt convenabile. Protecția cu gaz N2 este necesară pentru SMT. Reprelucrarea SMT nu este potrivită. Cerințe ridicate de depozitare.
3, întreaga placă este placată cu nichel și aur
Nichelarea cu placă este o metodă prin care suprafața conductorului de la PCB este mai întâi placată cu un strat de nichel și apoi placată cu un strat de aur. Nichelarea are ca scop principal prevenirea difuziei dintre aur și cupru. Există două tipuri de nichelare electrolizată cu aur: aur moale (aur pur, suprafața aurie nu arată strălucitor) și aur dură (suprafață netedă și dură, rezistentă la uzură, conține alte elemente precum cobaltul, suprafața aurie arată mai strălucitoare). Aurul moale este utilizat în principal pentru ambalarea cipurilor cu fir de aur, iar aurul dur este utilizat în principal în conexiunile electrice nesudate.
Avantaje: Timp lung de depozitare >12 luni. Potrivit pentru proiectarea întrerupătoarelor de contact și legarea cu fir de aur. Potrivit pentru testarea electrică
Puncte slabe: Cost mai mare, aur mai gros. Degetele electrolizate necesită o conducție suplimentară a firului. Deoarece grosimea aurului nu este consistentă, atunci când este aplicat la sudare, poate cauza fragilizarea îmbinării de lipire din cauza aurului prea gros, afectând rezistența. Problemă de uniformitate a suprafeței de galvanizare. Aurul electrolizat cu nichel nu acoperă marginea firului. Nu este potrivit pentru lipirea firelor de aluminiu.
4. Scufundă aur
Procesul general este: curățare prin decapare –> micro-coroziune –> pre-leșiere –> activare –> nichelare electrolitică –> leșiere chimică a aurului; Există 6 rezervoare chimice în proces, care implică aproape 100 de tipuri de substanțe chimice, iar procesul este mai complex.
Aurul scufundat este învelit pe suprafața de cupru într-un aliaj gros de nichel-aur, bun din punct de vedere electric, care poate proteja PCB-ul pentru o lungă perioadă de timp; În plus, are și o toleranță la mediu pe care alte procese de tratare a suprafeței nu o au. În plus, aurul scufundat poate preveni, de asemenea, dizolvarea cuprului, ceea ce va aduce beneficii asamblării fără plumb.
Avantaje: nu se oxidează ușor, poate fi depozitat mult timp, suprafața este plană, potrivită pentru sudarea pinilor cu goluri fine și a componentelor cu îmbinări mici de lipire. Placă PCB preferată cu butoane (cum ar fi placa de telefon mobil). Sudarea prin reflow poate fi repetată de mai multe ori fără pierderi semnificative de sudabilitate. Poate fi utilizată ca material de bază pentru cablarea COB (Chip On Board).
Dezavantaje: cost ridicat, rezistență slabă la sudare, din cauza utilizării procedeului de nichelare neelectrolitică, apar ușor probleme cu discul negru. Stratul de nichel se oxidează în timp, iar fiabilitatea pe termen lung este o problemă.
5. Tablă de scufundare
Întrucât toate aliajele de lipit actuale sunt pe bază de staniu, stratul de staniu poate fi adaptat la orice tip de lipire. Procesul de scufundare a staniului poate forma compuși intermetalici metalici cupru-staniu, ceea ce face ca staniul scufundat să aibă aceeași lipibilitate bună ca nivelarea cu aer cald, fără problema dăunătoare a nivelării cu aer cald; Tabla de staniu nu poate fi depozitată prea mult timp, iar asamblarea trebuie efectuată în ordinea de scufundare a staniului.
Avantaje: Potrivit pentru producția pe linii orizontale. Potrivit pentru prelucrarea cu linii fine, potrivit pentru sudarea fără plumb, potrivit în special pentru tehnologia de sertizare. Planeitate foarte bună, potrivit pentru SMT.
Dezavantaje: Sunt necesare condiții bune de depozitare, de preferință nu mai mult de 6 luni, pentru a controla creșterea firelor de staniu. Nu este potrivit pentru proiectarea întrerupătoarelor de contact. În procesul de producție, pelicula de rezistență la sudură este relativ ridicată, altfel va duce la desprinderea peliculei. Pentru sudarea multiplă, protecția cu gaz N2 este cea mai bună. Măsurarea electrică este, de asemenea, o problemă.
6. Argintul care se scufundă
Procesul de absorbție a argintului este o metodă intermediară, între acoperirea organică și placarea cu nichel/aur electrolit, relativ simplu și rapid; chiar și expus la căldură, umiditate și poluare, argintul își menține o bună sudabilitate, dar își pierde luciul. Argintarea nu are aceeași rezistență fizică ca nichelarea electrolit/aurul, deoarece sub stratul de argint nu există nichel.
Avantaje: Proces simplu, potrivit pentru sudură fără plumb, SMT. Suprafață foarte plană, cost redus, potrivit pentru linii foarte fine.
Dezavantaje: Cerințe mari de depozitare, ușor de poluat. Rezistența la sudură este predispusă la probleme (probleme cu micro-cavități). Este ușor să apară fenomene de electromigrare și fenomene de mușcătură Javani ale cuprului sub pelicula de rezistență la sudură. Măsurarea electrică este, de asemenea, o problemă.
7, nichel-paladiu chimic
Comparativ cu precipitarea aurului, există un strat suplimentar de paladiu între nichel și aur, iar paladiul poate preveni fenomenul de coroziune cauzat de reacția de înlocuire și poate pregăti complet precipitarea aurului. Aurul este strâns acoperit cu paladiu, oferind o suprafață de contact bună.
Avantaje: Potrivit pentru sudură fără plumb. Suprafață foarte plană, potrivită pentru SMT. Găurile străpunse pot fi și nichelate și aurite. Timp lung de depozitare, condițiile de depozitare nu sunt dure. Potrivit pentru testare electrică. Potrivit pentru proiectarea contactelor de comutare. Potrivit pentru legarea sârmei de aluminiu, potrivit pentru tablă groasă, rezistență puternică la agresiunile mediului.
8. Galvanizarea aurului dur
Pentru a îmbunătăți rezistența la uzură a produsului, creșteți numărul de inserții și scoateri și galvanizați aur dur.
Schimbările în procesul de tratare a suprafeței PCB-urilor nu sunt foarte mari, par a fi un lucru relativ îndepărtat, dar trebuie menționat că schimbările lente pe termen lung vor duce la schimbări majore. În cazul creșterii cererilor de protecție a mediului, procesul de tratare a suprafeței PCB-urilor se va schimba cu siguranță dramatic în viitor.
Data publicării: 05 iulie 2023
