Použitím povrchových úprav desek plošných spojů chráníte měď na desce plošných spojů před poškozením a korozí. Správná povrchová úprava udržuje pájené spoje odolné a pomáhá vaší desce zůstat v dobrém stavu po dlouhou dobu. Výběr různých povrchových úprav desek plošných spojů může ovlivnit, kolik peněz utratíte jak to udělat a jak dobře bude váš konečný produkt fungovat. Dobré povrchové úpravy také snižují chyby při montáži a zlepšují funkčnost, takže jsou důležité pro každý projekt.
Key Takeaways
- Povrchové úpravy desek plošných spojů chrání měď před rzí a poškozením. Pomáhají vytvářet silné pájené spoje a pomocné desky vydrží déle.
- Výběr správné povrchové úpravy ovlivňuje, jak dobře deska funguje. Také ovlivňuje její cenu a životnost. Při výběru myslete na prostředí a na to, jak budete pájet.
- Různé povrchové úpravy, jako například HASL, ENIG a OSP, fungují různě. Vyberte si takovou, která odpovídá vašemu projektu a velikosti vašich dílů.
- Rozhovor s odborníky na výrobu desek plošných spojů vám může pomoci s výběrem nejlepší povrchové úpravy. Mohou vám poradit s ohledem na vaše specifické potřeby.
- Vždy si vyberte povrchovou úpravu, která odpovídá tomu, jak budete prkno používat. Díky tomu vám prkno déle vydrží a lépe se bude fungovat.
Přehled povrchových úprav desek plošných spojů
Co jsou povrchové úpravy desek plošných spojů
Když se podíváte na desku plošných spojů, všimnete si lesklých skvrn. Tyto lesklé skvrny se nazývají povrchové úpravy. Povrchové úpravy chrání měď na vaší desce. Fungují jako štít. Stínění chrání měď před vzduchem a vodou. Chrání také měď před chemikáliemi. Toto štítování zabraňuje rezivění nebo poškození mědi. Povrchové úpravy pomáhají pájce přilnout k desce. Pájení je způsob, jakým se součástky umisťují na desku plošných spojů. Pokud měď není pokrytá, pájka dobře nedrží. Povrchové úpravy usnadňují pájení spojů součástí s deskou. To pomáhá vaší desce vydržet déle.
Tip: Před zahájením montáže desky plošných spojů si vždy zkontrolujte, jakou povrchovou úpravu má vaše deska plošných spojů. Správná povrchová úprava usnadňuje pájení a pomáhá udržet desku pevnou.
Proč záleží na povrchových úpravách
Musíte si vybrat nejlepší povrchová úprava pro vaši desku plošných spojů. Zvolená povrchová úprava ovlivňuje, jak dobře vaše deska funguje a jak dlouho vydrží. Některé povrchové úpravy lépe chrání před vodou a teplem. Některé povrchové úpravy usnadňují pájení, ale jiné mohou způsobovat problémy. Měli byste zvážit dobré a špatné stránky každé povrchové úpravy. Například některé povrchové úpravy stojí méně, ale nemusí dlouho vydržet. Některé povrchové úpravy stojí více, ale lépe chrání.
Povrchové úpravy fungují jako stěna mezi mědí a vnějším povrchem. Zabraňují korozi mědi a udržují desku připravenou k pájení. Zvolená povrchová úprava ovlivňuje, jak dobře pájka přilne k mědi. Dobré pájení znamená silné spojení a méně problémů při sestavování desky.
Zde je tabulka, která ukazuje, jak různé povrchové úpravy ovlivňují výkon a spolehlivost:
| Faktor | Dopad na výkon a spolehlivost |
|---|---|
| Environmentální faktory | Povrchové úpravy chrání před vlhkostí, teplotou a chemikáliemi, takže vaše deska vydrží dlouho. |
| Vlhkost | Vysoká vlhkost může způsobit korozi; některé povrchové úpravy lépe odolávají vlhkosti, čímž si zachovávají vysokou pájitelnost a spolehlivost. |
| Kolísání teploty | Extrémní teploty mohou prasknout nebo narušit povrchovou úpravu; dobré povrchové úpravy odolávají horku i chladu bez poškození. |
| Chemická expozice | Některé povrchové úpravy odolávají chemikáliím, zatímco jiné se mohou opotřebovat a ztratit svou ochrannou sílu. |
| Mechanické namáhání | Vibrace a nárazy mohou poškodit povrchovou úpravu; pevné povrchové úpravy zůstávají bezpečné i při pohybu. |
| Elektrický výkon | Různé povrchové úpravy mění způsob, jakým se signály pohybují deskou, což ovlivňuje výkon a kvalitu signálu. |
Před výběrem byste měli zvážit dobré a špatné stránky každé povrchové úpravy. Výběr správné povrchové úpravy pomůže vaší desce plošných spojů dobře fungovat a vydržet déle.
Typy povrchových úprav DPS
HASL (vyrovnání horkého vzduchu)
HASL je velmi běžná povrchová úprava desek plošných spojů. Deska plošných spojů se ponoří do roztavené pájky. Horký vzduch odfoukne přebytečnou pájku. Vznikne tak povrch, který chrání měď. Také to pomáhá udržet pájené spoje pevné.
Výhody:
- Měď má dobrou ochranu
- Snadné použití při výrobě desek plošných spojů
- Stojí méně peněz
Nevýhody:
- Povrch může být hrbolatý a způsobovat problémy s malými díly
- Není vhodné pro malé, blízko sebe umístěné díly
HASL bez olova (vyrovnávání horkovzdušnou pájkou bez olova)
Bezolovnatý hasl je jako běžný HASL, ale neobsahuje olovo. Lidé si tuto povrchovou úpravu vybírají, aby dodržovali pravidla týkající se životního prostředí.
Výhody:
- Dodržuje pravidla RoHS pro desky plošných spojů
- Lepší pro Zemi
- Stojí zhruba stejně jako běžný HASL
Nevýhody:
- Potřebuje více tepla, což může poškodit některé části
- Povrch může být stále nerovný
Poznámka: Pokud chcete prodat svou desku plošných spojů tam, kde platí přísná pravidla, je bezolovnatý HASL chytrou volbou.
ENIG (bezelektroniklové ponoření do zlata)
ENIG znamená bezproudové niklování a ponoření do zlata. Tato povrchová úprava poskytuje rovný a hladký povrch. Zabraňuje korozi a dobře funguje s bezolovnatou pájkou.
Výhody:
- Rovný povrch usnadňuje montáž
- Skvělé pro pájení a zabraňuje korozi
- Žádné problémy s stěhováním stříbra
Nevýhody:
- Stojí více než HASL nebo OSP
- Výroba v továrnách na plošné spoje je těžší
ENEPIG (bezelektrické niklové bezproudové palladium imerzní zlato)
ENEPIG vkládá vrstvu palladia mezi nikl a zlato. Tuto povrchovou úpravu používají lidé pro vysoce výkonné povrchové úpravy desek plošných spojů.
Výhody:
- Velmi dobře zastavuje korozi a oxidaci
- Vhodné pro spojování drátů
- Funguje dobře pro pokročilé použití
Nevýhody:
- Stojí více než ENIG
- Je potřeba udělat více kroků
Ponorné stříbro
Imerzní stříbro vytváří plochý a lesklý povrch. Vidíte ho u rychlých desek plošných spojů, jako je 5G, a u lékařských nástrojů.
Výhody:
- Vhodné pro signály v rychlých obvodech
- Rovný povrch pro drobné součástky
- Levnější než zlaté povrchové úpravy
Nevýhody:
- Může se ztupit ve vlhkém vzduchu
- Vyžaduje pečlivé skladování a manipulaci
Ponořovací cín
Imerzní cínování pokrývá měď tenkou vrstvou cínu. Tato povrchová úprava se používá pro výrobu jednoduchých desek plošných spojů.
Výhody:
- Hladký povrch, který se snadno pájí
- Vhodné pro malé, blízko sebe umístěné díly
Nevýhody:
- Dlouho nevydrží na poličce
- Může být poškozen vzduchem a nečistotami
OSP (Organic Solderability Preservative)
OSP používá tenkou organickou vrstvu, která chrání měď. Lidé si vybírají OSP, aby ušetřili peníze a získali ekologickou povrchovou úpravu desek plošných spojů.
Výhody:
- Levné a snadno použitelné
- Šetrné k životnímu prostředí a bez olova
Nevýhody:
- Není tak silný jako kovové povrchové úpravy
- Nevydrží dlouho
Tvrdé zlato (elektrolytické zlato)
Tvrdé zlato používá silnou vrstvu zlata pro vysokou odolnost proti opotřebení. Tuto povrchovou úpravu vidíte na okrajových konektorech a klávesnicích.
Výhody:
- Velmi odolný a dlouho vydrží
- Zvládá velké používání a tření
Nevýhody:
- Stojí hodně
- Není snadné pájet
Elektrolytický nikl-zlato
Elektrolytické nikl-zlato vytváří tenčí vrstvu zlata než tvrdé zlato. Používá se pro běžné práce s deskami plošných spojů.
Výhody:
- Snadné pájení
- Levnější než tvrdé zlato
Nevýhody:
- Není tak náročné pro místa, která se hodně používají
Uhlíkový inkoust
Uhlíkový inkoust vytváří povrch, který může vést elektřinu pro speciální účely. Vidíte ho v klávesnicích, senzorech a ohebné elektronice.
Výhody:
- Lehký a ohebný
- Vhodné pro vlastní tvary
Nevýhody:
- Není tak silný jako kovové povrchové úpravy
- Funguje pouze pro nízký výkon
Pokovené stříbro
Postříbřené povrchy vytvářejí silnou a bezpečnou vrstvu. Používá se tam, kde potřebujete dobrý tok elektřiny a ochranu proti korozi.
Výhody:
- Velmi dobře zastavuje korozi
- Vhodné pro elektrické signály
Nevýhody:
- Stojí více než imerzní stříbro
- Může se znudit, pokud se o něj nestaráte
Pokovený cín
Pokovený cín pokrývá měď větším množstvím cínu než imerzní cín. Používá se pro jednoduchou a levnou výrobu desek plošných spojů.
Výhody:
- Méně stojí
- Snadné pájení
Nevýhody:
- Může růst vousy
- Není tak silný jako jiné povrchové úpravy
Slupovací pájecí maska
Odlupovací pájecí maska chrání některé oblasti během pájení. Po dokončení montáže ji sejmete.
Výhody:
- Chrání součástky během pájení vlnou
- Vhodné pro desky se smíšenými díly
Nevýhody:
- Přidává další kroky k výrobě desek plošných spojů
- Ne konec, který zůstane navždy
Tip: Pro dosažení nejlepších výsledků vždy vyberte povrchovou úpravu, která odpovídá potřebám vaší desky plošných spojů.
Výhody a nevýhody dokončení
HASL
HASL se používá hodně protože je levný. Funguje na mnoho úkolů. Pájené spoje jsou pevné, ale povrch není rovný. To ztěžuje použití s malými součástkami. HASL je v pořádku pro většinu desek, ale ne pro přeplněné.
| Dopad na životní prostředí | HASL | Bezolovnatý HASL |
|---|---|---|
| Klady | - | Neobsahuje olovo, takže splňuje pravidla RoHS. – Jeho výroba stojí méně než jiné povrchové úpravy. |
| Nevýhody | - | Potřebuje hodně tepla, kolem 260 °C. – Mohou se vyvíjet cínové vousy a způsobovat zkraty nebo větší množství elektronického odpadu. |
Bez olova HASL
Bezolovnatý hasl je vybrán, protože splňuje pravidla RoHS. Nepoužívá olovo, takže je bezpečnější pro přírodu. Je stále levný, ale k jeho použití je potřeba více tepla. To může poškodit některé části. Mohou také narůstat cínové vousy a způsobovat zkrat.
ENIG
ENIG dává byt a hladký povrch. Snadno se pájí a je velmi spolehlivý. ENIG je dražší než HASL, ale je lepší pro malé součástky. Zlatá vrstva udržuje pájení dobré i po dlouhém skladování. ENIG také zabraňuje korozi a pomáhá s přenosem signálů.
| povrchová úprava | Spárování | Spolehlivost |
|---|---|---|
| ENIG | vynikající | Vysoký |
| HASL | dobrý | Středně |
ENEPIG
ENEPIG přidává vrstvu palladia pro extra pevnost. Je vhodný pro pokročilé spojování desek a vodičů. Ale... stojí víc a je hůře vyrobitelnéENEPIG může být až o 30 % dražší než ENIG a vyžaduje více kroků.
Ponorné stříbro
Imerzní stříbro poskytuje rovný povrch a dobrý signál. Je levnější než zlaté povrchy. Ale na těžkopádných místech může stříbro rychle zmatnět. Pokud s použitím desky čekáte příliš dlouho, může to poškodit pájení.
Ponořovací cín
Imerzní cín se snadno pájí a je vhodný pro malé součástky. Poskytuje hladký povrch a je levný. Nevydrží však dlouho a může se poškodit vzduchem nebo nečistotami.
OSP
OSP je levný a šetrný k životnímu prostředí. Snadno se pájí po krátkou dobu. Ale nevydrží dlouho a není tak pevný jako kovové povrchové úpravy.
Tvrdé zlato
Tvrdé zlato je velmi odolné a vydrží dlouho. Vidíte ho na okrajových konektorech. Ale stojí hodně a většina součástek se obtížně pájí.
Elektrolytický nikl-zlato
Elektrolytické nikl-zlato má tenkou zlatou vrstvu. Snadno se pájí a stojí méně než tvrdé zlato. Není však tak pevné pro součástky, které se hodně používají.
Uhlíkový inkoust
Uhlíkový inkoust je lehký a snadno se ohýbá. Používá se pro speciální tvary a nízký výkon. Není však příliš pevný a nelze jej použít pro vysoký výkon.
Pokovené stříbro
Pokovené stříbro zabraňuje korozi a usnadňuje přenos signálů. Je dražší než imerzní stříbro. Musíte s ním zacházet opatrně, jinak se zmatní.
Pokovený cín
Pokovený cín je levný a snadno se pájí. Používá se na jednoduché desky. Mohou však narůstat cínové vousy a není příliš pevný.
Slupovací pájecí maska
Odlupovací pájecí maska chrání součástky během montáže. Po pájení ji odstraníte. Přidává však další kroky a nezůstává na desce.
Tip: Pro dosažení nejlepších výsledků vždy vyberte povrchovou úpravu, která odpovídá potřebám vaší desky plošných spojů.
| povrchová úprava | Cena za čtvereční palec |
|---|---|
| Zlaté pokovování prstů | $ 0.50 na $ 2.00 |
| ENIG | $ 0.30 na $ 0.60 |
| Ponorné stříbro | $ 0.20 na $ 0.40 |
| Palladium-nikl (ENEPIG) | $ 0.40 na $ 0.80 |
Výběr povrchové úpravy
Klíčové faktory
Při výběru povrchové úpravy pro výrobu desek plošných spojů musíte přemýšlet o mnoho věcí. Každý projekt je jiný a má své vlastní potřeby. Chcete, aby vaše desky plošných spojů fungovaly dobře a vydržely dlouho. Zde je několik hlavních věcí, na které je třeba se zaměřit:
- Místo, kde bude vaše deska používána, například horké, vlhké nebo chemicky ovlivněné prostředí.
- Jaký druh pájení použijete, například bezolovnatý hasl nebo běžnou pájku?
- Jak dlouho musíte skladovat desku plošných spojů a jak ji budete bezpečně uchovávat.
- Pokud vaše deska potřebuje bez problémů zvládat vodu nebo teplo.
- Jak pevné jsou pájené spoje, když se deska zahřeje nebo vychladne.
- Pokud vaše deska potřebuje vysílat signály rychle nebo musí být velmi přesná.
- Pokud povrchová úprava funguje s vaším způsobem sestavení desky.
- Kolik peněz můžete utratit a co za tu cenu dostanete.
Tip: Vždy zvolte povrchovou úpravu, která odpovídá místu, kde bude vaše deska plošných spojů použita.
Potřeby aplikace desek plošných spojů
Způsob, jakým vaše deska plošných spojů ovlivňuje, jakou povrchovou úpravu byste si měli vybrat. Některé povrchové úpravy jsou pro určité účely vhodnější. Například pokud používáte malé součástky nebo potřebujete bezolovnatý hasák, musíte si vybrat povrchovou úpravu, která pro to funguje. Níže uvedená tabulka ukazuje, jak jednotlivé povrchové úpravy vyhovují specifickým potřebám.:
| povrchová úprava | Díly s jemným roztečem | Shoda s bezolovnatým obsahem |
|---|---|---|
| ENIG | vynikající | Ano |
| ENEPIG | vynikající | Ano |
| Ponorné stříbro | vynikající | Ano |
| HASL | chudý | Ano (bez olova) |
| OSP | Středně | Ano |
| Ponořovací cín | vynikající | Ano |
Pokud vyrábíte desky pro auta nebo lékařské nástroje, potřebujete povrchové úpravy, které odolávají teplu a zabraňují korozi. ENIG je dobrou volbou pro obě práceImerzní cín funguje dobře v horkých místech. OSP není ideální, pokud vaše deska navlhne. Imerzní stříbro vytváří silné pájené spoje a chrání před rzí.
Kdy se obrátit na odborníky
Na začátku projektu byste se měli poradit s odborníky na výrobu desek plošných spojů. Pomohou vám vybrat nejlepší povrchovou úpravu pro vaše potřeby. Odborníci vědí, které povrchové úpravy se nejlépe hodí pro danou desku, kolik jich potřebujete a jaká pravidla musíte dodržovat. Pomohou vám také vyhnout se chybám s bezolovnatým haslem nebo jinými povrchovými úpravami.
| Vzhled | Proč to záleží |
|---|---|
| Včasná konzultace | Pomůže vám vybrat povrchovou úpravu, která odpovídá skutečnému účelu vaší desky plošných spojů |
| Provozní prostředí | Zajišťuje, aby váš povrch odolal teplu, vodě nebo chemikáliím |
| Objem výroby | Najde nejlepší cenu pro výrobu několika nebo mnoha desek |
| Soulad s předpisy | Zajišťuje, aby vaše správní rada dodržovala všechna pravidla |
| Proces montáže | Kontroluje, zda povrchová úprava odpovídá vašemu způsobu stavby |
Poznámka: Žádná povrchová úprava není nejlepší pro každou desku plošných spojů. Musíte si vybrat na základě toho, co váš projekt potřebuje, a pokud si nejste jisti, požádejte o pomoc.
Abyste se mohli dobře rozhodnout, měli byste znát povrchové úpravy desek plošných spojů. Zvolená povrchová úprava může ovlivnit cenu a životnost vaší desky. Ovlivňuje také funkčnost vaší desky. Různé projekty používají různé povrchové úpravy pro své potřeby:
| Typ povrchové úpravy | Spárování | Spolehlivost |
|---|---|---|
| HASL | dobrý | Středně |
| ENIG | vynikající | Vysoký |
| OSP | dobrý | Středně |
- HASL se používá v automobilech protože vytváří silné pájené spoje.
- ENIG je vybrán pro letadla a lékařské nástroje, protože zabraňuje korozi.
- Zkušení výrobci desek plošných spojů vám pomohou vybrat správnou povrchovou úpravu a dodržujte pravidla.
Tip: Vždy se poraďte s odborníky, aby vaše deska plošných spojů fungovala co nejlépe.
Nejčastější dotazy
Jaká je nejběžnější povrchová úprava desek plošných spojů (PCB)?
HASL se obvykle používá jako nejběžnější povrchová úprava. Je levnější a hodí se pro mnoho desek. Můžete ji použít pro jednoduché projekty i velké výrobní série.
Jak si vyberu správnou povrchovou úpravu pro mou desku plošných spojů?
Měli byste se zamyslet nad prací ve vaší správní radě, prostředím a rozpočtem. Pokud si nejste jisti, zeptejte se odborníků. správné zakončení pomáhá Vaše deska vydrží déle a bude fungovat lépe.
Ovlivňuje povrchová úprava pájení?
Ano, zakončení mění, jak snadné pájení jePloché povrchy, jako je ENIG, vám pomohou s pájením malých součástek. Hrbolaté povrchy, jako je HASL, mohou pájení drobných součástek ztížit.
Mohu použít olovnaté povrchové úpravy pro všechny desky plošných spojů?
U desek, které musí splňovat pravidla RoHS, byste neměli používat povrchové úpravy s obsahem olova. Bezolovnaté povrchové úpravy jsou bezpečnější pro zdraví a životní prostředí. Vždy si ověřte požadavky vašeho projektu.
Jak dlouho vydrží povrchová úprava desek plošných spojů?
Každá povrchová úprava má různou trvanlivost. ENIG a tvrdé zlato vydrží déle. OSP a imerzní cín nevydrží tak dlouho. Pro dosažení nejlepších výsledků skladujte desky na suchém a bezpečném místě.
