01
Beth yw'r broses trin wyneb PCB?
Arwynebau copr ar PCB heb orchudd mwgwd sodr, fel padiau sodr, bysedd aur, tyllau mecanyddol, ac ati. Os nad oes haen amddiffynnol, mae'r wyneb copr yn cael ei ocsideiddio'n hawdd, sy'n effeithio ar y sodro rhwng copr noeth a chydrannau yn ardal sodradwy'r PCB.
Fel y dangosir yn y ffigur isod, y wyneb mae'r driniaeth wedi'i lleoli ar haen allanol y PCB, uwchben yr haen copr, gan wasanaethu fel "gorchudd" ar wyneb y copr.
Prif swyddogaeth triniaeth arwyneb yw amddiffyn yr wyneb copr agored rhag cylchedau ocsideiddio, a thrwy hynny ddarparu arwyneb sodradwy ar gyfer sodro yn ystod weldio.
02
Dosbarthu prosesau trin wyneb PCB
Mae prosesau trin wyneb PCB wedi'u rhannu i'r categorïau canlynol:
Lefelu sodr aer poeth (HASL)
Trochi tun (ImSn)
Aur nicel cemegol (aur trochi) (ENIG)
Cadwolion Sodradwy Organig (OSP)
Arian Cemegol (ImAg)
Platio nicel cemegol, platio paladiwm cemegol, trochi mewn aur (ENEPIG)
Nickel/Aur Electrolytig
Lefelu sodr aer poeth (HASL)
Mae Lefel Sodro Aer Poeth (HASL), a elwir yn gyffredin yn dun chwistrellu, yn broses trin arwyneb a ddefnyddir amlaf ac sy'n gymharol rad. Fe'i rhennir yn di-blwm tun chwistrellu a thun chwistrellu plwm.
Gall oes silff PCB gyrraedd 12 mis, gyda thymheredd proses o 250 ℃ ac ystod trwch triniaeth arwyneb o 1-40um.
Mae'r broses chwistrellu tun yn cynnwys trochi'r bwrdd cylched mewn dŵr tawdd solder (tun/plwm) i orchuddio'r wyneb copr agored ar y PCB. Pan fydd y PCB yn gadael y sodr wedi'i doddi, mae aer poeth pwysedd uchel yn chwythu trwy'r wyneb gyda chyllell aer, gan achosi i'r sodr waddodi'n wastad a chael gwared ar y sodr gormodol.
Mae'r broses o chwistrellu tun yn gofyn am feistrolaeth ar dymheredd weldio, tymheredd y llafn, pwysedd y llafn, amser weldio trochi, cyflymder codi, ac ati. Gwnewch yn siŵr bod y PCB wedi'i drochi'n llwyr yn y sodr wedi'i doddi, a gall y gyllell aer chwythu'r sodr cyn iddo galedu. Gall pwysedd y gyllell aer leihau'r menisgws ar y wyneb copr ac atal pontio sodr.
Lefelu sodr aer poeth (HASL)
mantais:
Oes silff hir
Weledigaeth dda
Gwrthiant cyrydiad ac ocsideiddio
Mae archwiliad gweledol yn bosibl
Anfanteision:
Anwastadrwydd arwyneb
Nid yw'n addas ar gyfer dyfeisiau â bylchau bach
Hawdd i gynhyrchu gleiniau tun
Anffurfiad a achosir gan dymheredd uchel
Ddim yn addas ar gyfer electroplatio tyllau trwodd
Trochi tun (ImSn)
Mae Tun Trochi (ImSn) yn orchudd metel a adneuwyd trwy adwaith dadleoli cemegol, a roddir yn uniongyrchol ar fetel sylfaen (h.y. copr) y bwrdd cylched, a all fodloni gofynion cydrannau traw bach ar gyfer gwastadrwydd arwyneb PCB.
Gall dyddodiad tun amddiffyn y copr sylfaenol rhag ocsideiddio yn ystod yr oes silff o 3-6 mis. Gan fod yr holl sodr wedi'i seilio ar dun, gall yr haen dyddodiad tun gyd-fynd ag unrhyw fath o sodr. Ar ôl ychwanegu ychwanegion organig at y toddiant trochi tun, mae strwythur yr haen tun yn dod yn gronynnog, gan oresgyn y problemau a achosir gan fwistards tun a mudo tun, tra hefyd yn cael... thermol da sefydlogrwydd a weldadwyedd.
Mae tymheredd y broses dyddodi tun yn 50 ℃, a thrwch y driniaeth arwyneb yw 0.8-1.2um. PCB sy'n arbennig o addas ar gyfer cysylltu trwy grimpio, fel byrddau cefn cyfathrebu.
Trochi tun (ImSn)
mantais:
Addas ar gyfer bylchau bach/BGA
Llyfnder arwyneb da
Yn cydymffurfio â RoHS
Weledigaeth dda
Sefydlogrwydd da
Anfanteision:
Hawdd cael ei halogi
Gall blewogydd tun achosi cylchedau byr
Mae angen chwiliedyddion meddal ar gyfer profion trydanol
Ddim yn addas ar gyfer switshis cyswllt
Cyrydol i haen masg sodr
Aur nicel cemegol (aur trochi) (ENIG)
Gall Aur Trochi Nicel Cemegol (ENIG) fodloni gofynion gwastadrwydd arwyneb a phrosesu di-blwm PCB ar gyfer dyfeisiau traw bach (BGA a μ BGA).
Mae ENIG yn cynnwys dwy haen o orchuddion metel, gyda nicel wedi'i ddyddodi ar wyneb copr trwy brosesau cemegol ac yna wedi'i orchuddio ag atomau aur trwy adweithiau dadleoli. Mae trwch nicel yn 3-6 μ m, a thrwch aur yn 0.05-0.1 μ m. Mae nicel yn gweithredu fel rhwystr i gopr ac mae'n arwyneb y mae'r cydrannau'n cael eu sodro iddo mewn gwirionedd. Rôl aur yw atal ocsideiddio nicel yn ystod storio, gydag oes silff o tua blwyddyn, a gall sicrhau gwastadrwydd arwyneb rhagorol.
Defnyddir y broses aur trochi yn helaeth mewn byrddau dwysedd uchel, byrddau caled confensiynol, a byrddau meddal, gyda dibynadwyedd uchel a chefnogaeth ar gyfer bondio gwifrau gan ddefnyddio gwifren alwminiwm. Defnyddir yn helaeth mewn diwydiannau fel defnyddwyr, cyfathrebu/cyfrifiadura, awyrofod, a gofal iechyd.
Aur Nicel Cemegol (ENIG)
mantais:
Oes silff hir
Bwrdd dwysedd uchel (μ BGA)
Bondio gwifren alwminiwm
Gwastadrwydd arwyneb uchel
Addas ar gyfer tyllau electroplatio
Anfanteision:
pris drud
Gwanhau signalau RF
Ni ellir ailweithio
Pad du/nicel du
Mae'r broses brosesu yn gymhleth
Cadwolion Sodradwy Organig (OSP)
Mae Cadwolion Sodradwyedd Organig (OSP) yn haenau amddiffynnol deunydd tenau iawn sy'n cael eu rhoi ar gopr agored i amddiffyn yr wyneb copr rhag ocsideiddio.
Mae gan ffilmiau organig nodweddion fel ymwrthedd i ocsideiddio, ymwrthedd i sioc thermol, a ymwrthedd i leithder, a all amddiffyn arwynebau copr rhag ocsideiddio neu sylffwreiddio o dan amodau arferol. Yn y broses weldio ôl-dymheredd uchel, mae'r ffilm organig yn cael ei thynnu'n hawdd gan y fflwcs, gan achosi i'r wyneb copr glân agored fondio ar unwaith â'r copr wedi'i doddi. solder, gan ffurfio cymal sodr cryf mewn cyfnod byr iawn o amser.
Mae OSP yn gyfansoddyn organig sy'n seiliedig ar ddŵr a all rwymo'n ddetholus â chopr i amddiffyn yr wyneb copr cyn weldio. O'i gymharu â phrosesau trin wyneb di-blwm eraill, mae'n gyfeillgar iawn i'r amgylchedd oherwydd gall prosesau trin wyneb eraill fod â gwenwyndra neu ddefnydd ynni uwch.
Cadwolion Sodradwy Organig (OSP)
mantais:
Syml a rhad
Diogelu'r amgylchedd heb blwm
Arwyneb llyfn
Bondio gwifren
Anfanteision:
Ddim yn addas ar gyfer PTH
Oes silff byr
Ddim yn gyfleus ar gyfer archwiliad gweledol a thrydanol
Gall gosodiadau TGCh niweidio'r PCB
Arian Cemegol (ImAg)
Mae arian trochi (ImAg) yn broses o blatio copr yn uniongyrchol â haen o arian pur trwy drochi PCB mewn baddon ïon arian trwy adwaith dadleoli. Mae gan arian briodweddau cemegol sefydlog. Gall PCB wedi'i brosesu trwy dechnoleg trochi arian gynnal trydanoldeb a sodradwyedd da hyd yn oed pan fydd yn agored i amgylcheddau poeth, llaith a llygredig, a hyd yn oed os yw'r wyneb yn colli ei lewyrch.
Weithiau, er mwyn atal arian rhag adweithio â sylffidau yn yr amgylchedd, cyfunir dyddodiad arian â gorchudd OSP. Ar gyfer y rhan fwyaf o gymwysiadau, gall arian ddisodli aur. Os nad ydych chi eisiau cyflwyno deunyddiau magnetig (nicel) i'r PCB, gallwch chi ddewis defnyddio dyddodiad arian.
Mae trwch wyneb dyddodiad arian yn 0.12-0.40 μ m, a'r oes silff yw 6 i 12 mis. Mae'r broses dyddodiad arian yn sensitif i lendid yr wyneb yn ystod y prosesu, ac mae angen sicrhau nad yw'r broses gynhyrchu gyfan yn achosi halogiad wyneb y dyddodiad arian. Mae'r broses dyddodiad arian yn addas ar gyfer cymwysiadau megis PCB, switshis ffilm denau, a bondio gwifren alwminiwm sydd angen cysgodi EMI.
Arian Suddo (ImAg)
mantais:
Gwastadrwydd arwyneb da
weldability uchel
Sefydlogrwydd da
Perfformiad cysgodi da
Addas ar gyfer bondio gwifren alwminiwm
Anfanteision:
Sensitif i lygryddion
Hawdd mynd trwy electromigration
Mwstas metel arian
Ffenestr gydosod fer ar ôl dadbacio
Anhawster wrth brofi trydanol
Platio nicel cemegol, platio paladiwm cemegol, trochi mewn aur (ENEPIG)
O'i gymharu ag ENIG, mae gan ENEPIG haen ychwanegol o baladiwm rhwng nicel ac aur, sy'n amddiffyn yr haen nicel ymhellach rhag cyrydiad ac yn atal padiau du posibl yn ystod triniaeth arwyneb ENIG, gan ddarparu mantais o ran llyfnder yr wyneb. Mae trwch dyddodiad nicel tua 3-6 μ m, mae trwch paladiwm tua 0.1-0.5 μ m, a thrwch aur yw 0.02-0.1 μ m. Er bod trwch y haen aur yn deneuach nag ENIG, mae'n ddrytach.
Gellir bondio strwythur haen copr nicel aur paladiwm yn uniongyrchol â'r haen platio â gwifren. Mae'r haen olaf o aur yn denau ac yn feddal iawn, a gall difrod mecanyddol gormodol neu grafiadau dwfn ddatgelu'r haen paladiwm.
Platio nicel cemegol, platio paladiwm cemegol, trochi mewn aur (ENEPIG)
mantais:
Arwyneb gwastad iawn
Bondio gwifren
Gellir ei ail-sodro sawl gwaith
Dibynadwyedd uchel cymalau sodr
Oes silff hir
Anfanteision:
pris drud
Nid yw bondio gwifren aur mor ddibynadwy â bondio aur meddal
Hawdd i gynhyrchu gleiniau tun
Proses gymhleth
Anodd rheoli'r broses brosesu
Nickel/Aur Electrolytig
Mae aur nicel electroplatiedig wedi'i rannu'n "aur caled" ac "aur meddal".
Mae gan aur caled burdeb isel (99.6%) ac fe'i defnyddir yn gyffredin ar gyfer bysedd aur (Cysylltwyr ymyl PCB), cysylltiadau PCB, neu ardaloedd eraill sy'n anodd eu gwisgo. Gall trwch yr aur amrywio yn ôl y gofynion.
Mae aur meddal yn burach (99.9%) ac fe'i defnyddir yn gyffredin ar gyfer bondio gwifrau.
Aur electrolytig caled
Aloi aur yw aur caled sy'n cynnwys cyfadeiladau cobalt, nicel, neu haearn. Defnyddir nicel straen isel rhwng platio aur a chopr. Mae aur caled yn addas ar gyfer cydrannau a ddefnyddir yn aml ac sy'n debygol iawn o wisgo allan, fel byrddau cludwr, bysedd aur, a padiau allweddi.
Gall trwch triniaeth arwyneb aur caled amrywio yn dibynnu ar y cymhwysiad. Y trwch weldio mwyaf a argymhellir ar gyfer IPC yw 17.8 μ modfedd, 25 μ mewn aur a 100 μ mewn nicel ar gyfer cymwysiadau IPC1 a Dosbarth 2, a 50 μ mewn aur a 100 μ mewn nicel ar gyfer cymwysiadau IPC3.
Aur electrolytig meddal
Wedi'i ddefnyddio'n bennaf ar gyfer PCB sydd angen bondio gwifren a sodradwyedd uchel, mae cymalau sodro aur meddal yn fwy diogel o'i gymharu ag aur caled.
Triniaeth arwyneb aur electrolytig meddal
Nickel/Aur Electrolytig
mantais:
Oes silff hir
Dibynadwyedd uchel cymalau sodr
Arwyneb gwydn
Anfanteision:
Drud iawn
Mae angen gwifrau dargludol ychwanegol ar y bwrdd ar fys aur
Mae gan aur caled weldadwyedd gwael
03
Sut i ddewis proses trin wyneb PCB?
Bydd y broses trin wyneb o PCB yn effeithio'n uniongyrchol ar yr allbwn, maint ailweithio, cyfradd methiant ar y safle, gallu profi, a chyfradd sgrap. Ar gyfer ansawdd a pherfformiad y cynnyrch terfynol, mae angen dewis proses trin arwyneb sy'n bodloni'r gofynion dylunio. Mewn peirianneg, gellir ystyried y safbwyntiau canlynol:
Gwastadrwydd pad
Mae gwastadrwydd padiau sodr yn effeithio'n uniongyrchol ar ansawdd sodro PCBA, yn enwedig pan fo BGA cymharol fawr neu μ BGA traw llai ar y bwrdd, gellir dewis ENIG, ENEPIG, ac OSP pan fo angen i'r haen amddiffynnol ar wyneb y pad sodr fod yn denau ac yn unffurf.
Hylyddadwyedd a Gwlybaniaeth
Mae sodradwyedd bob amser yn ffactor allweddol ar gyfer PCB. Er ei fod yn bodloni gofynion eraill, mae'n ddoeth dewis proses trin arwyneb gyda sodradwyedd uchel i sicrhau cynnyrch sodro ail-lif.
Amlder weldio
Sawl gwaith mae angen sodro neu ailweithio'r PCB? Nid yw'r broses trin wyneb OSP yn addas ar gyfer ailweithio fwy na dwywaith. Ar hyn o bryd, bydd prosesau trin wyneb cyfansawdd fel aur trochi + OSP hefyd yn cael eu dewis. Ar hyn o bryd, bydd cynhyrchion electronig pen uchel fel ffonau clyfar yn dewis y broses driniaeth hon.
Cydymffurfiaeth RoHS
Daw'r elfen arweiniol mewn PCBA yn bennaf o binnau cydrannau, Padiau PCB, a sodr. Er mwyn cydymffurfio â rheoliadau ROHS, rhaid i'r dull trin wyneb ar gyfer PCB gydymffurfio â safonau ROHS hefyd. Er enghraifft, mae ENIG, tun, arian, ac OSP i gyd yn cydymffurfio â safonau ROHS.
Bondio metel
Os oes angen bondio gwifren aur neu alwminiwm, gellir ei gyfyngu i ENIG, ENEPIG, ac aur electrolytig meddal.
Dibynadwyedd cymalau sodr
Gall y broses trin wyneb PCB hefyd effeithio ar y fersiwn terfynol ansawdd sodro PCBAOs oes angen cymalau sodr dibynadwyedd uchel, gellir dewis defnyddio proses aur trochi neu aur nicel paladiwm.
