Forståelse af de forskellige typer af PCB-overfladebehandlinger

52187f7da1b4434eb620a0e357559088 1

Når du bruger overfladebehandlinger til printkort, beskytter du kobberet på dit printkort mod skader og rust. Den rigtige overfladebehandling holder loddeforbindelserne stærke og hjælper dit printkort med at holde sig pænt i lang tid. Valg af forskellige printkortoverfladebehandlinger kan ændre, hvor mange penge du bruger at lave det, og hvor godt dit slutprodukt fungerer. Gode overflader reducerer også monteringsfejl og får tingene til at fungere bedre, så de er vigtige for ethvert projekt.

Nøgleforsøg

  • PCB-overfladebehandlinger beskytter kobber mod rust og skader. De hjælper med at lave stærke loddeforbindelser og hjælpebrætter holder længere.
  • Valg af den rigtige overfladebehandling ændrer hvor godt printkortet fungerer. Det ændrer også hvor meget det koster, og hvor længe det holder. Tænk på miljøet og hvordan du vil lodde, når du vælger.
  • Forskellige overfladebehandlinger som HASL, ENIG og OSP udfører forskellige opgaver. Vælg en, der passer til dit projekt og størrelsen på dine dele.
  • At tale med eksperter i printkortproduktion kan hjælpe dig med at vælge den bedste finish. De kan give råd til dine særlige behov.
  • Vælg altid en finish, der passer til, hvordan du vil bruge dit bræt. Dette hjælper dit bræt med at holde længere og fungere bedre.

Oversigt over PCB-overfladebehandlinger

Illustration: PCB med forskellige overfladebehandlinger mærket
Billede Kilde: eksempel

Hvad er overfladebehandlinger på printkort

Når man ser på et printkort, bemærker man skinnende pletter. Disse skinnende pletter kaldes overfladebehandlinger. Overfladebehandlinger beskytter kobberet på dit printkort. De fungerer som et skjold. Skjoldet beskytter kobber mod luft og vand. Det beskytter også kobber mod kemikalier. Dette skjold forhindrer kobber i at ruste eller blive beskadiget. Overfladebehandlinger hjælper lodning med at klæbe til printkortet. Lodning er den måde, du sætter dele på printkortet på. Hvis kobber ikke er dækket, klæber lodning ikke godt. Overfladebehandlinger gør det nemt at lodde dele til printkortet. Dette hjælper dit printkort med at holde længere.

Tip: Tjek altid hvilken overfladebehandling dit printkort har, før du begynder at samle det. Den rigtige finish gør lodning nemmere og hjælper dit printkort med at forblive stærkt.

Hvorfor overfladebehandlinger er vigtige

Du skal vælge bedste overfladefinish til dit printkort. Den finish, du vælger, ændrer, hvor godt dit printkort fungerer, og hvor længe det holder. Nogle finish beskytter bedre mod vand og varme. Nogle finish gør lodning lettere, men andre kan forårsage problemer. Du bør overveje de gode og dårlige sider ved hver finish. For eksempel koster nogle finish mindre, men holder måske ikke længe. Nogle finish koster mere, men beskytter bedre.

Overfladebehandlinger fungerer som en væg mellem kobber og ydersiden. De forhindrer kobber i at ruste og holder printpladen klar til lodning. Den valgte finish påvirker, hvor godt loddet hæfter til kobberet. God lodning betyder stærke forbindelser og færre problemer, når du bygger dit printplade.

Her er en tabel, der viser, hvordan forskellige overfladebehandlinger påvirker ydeevne og pålidelighed:

faktorIndvirkning på ydeevne og pålidelighed
Miljømæssige faktorerOverfladebehandlinger beskytter mod fugtighed, temperatur og kemikalier, så dit bræt holder i lang tid.
FugtighedHøj luftfugtighed kan forårsage rust; nogle overfladebehandlinger modstår fugt bedre, hvilket holder loddeevnen og pålideligheden høj.
TemperatursvingningerEkstreme temperaturer kan revne eller ødelægge finishen; gode finish klarer varme og kulde uden at blive beskadiget.
Kemisk eksponeringNogle overfladebehandlinger modstår kemikalier, mens andre kan slides op og miste deres beskyttende kraft.
Mekanisk stressVibrationer og stød kan skade overfladen; stærke overflader forbliver sikre, selv ved bevægelse.
Elektrisk ydeevneForskellige finish ændrer, hvordan signaler bevæger sig gennem printkortet, hvilket påvirker strømstyrken og signalkvaliteten.

Du bør overveje de gode og dårlige sider ved hver overfladebehandling, før du vælger. At vælge den rigtige finish hjælper dit printkort med at fungere godt og holde længere.

Typer af PCB overfladefinish

billede
Billede Kilde: unsplash
Eksempler på PCB-overfladebehandlinger
Billede Kilde: eksempel

HASL (Hot Air Solder Leveling)

HASL er en meget almindelig overfladebehandling på printkort. Printkortet dyppes i smeltet lod. Varm luft blæser det overskydende lod af. Dette skaber en overflade, der beskytter kobberet. Det hjælper også med at holde loddeforbindelserne stærke.

fordele:

  • Kobber får god beskyttelse
  • Nem at bruge til pcb-fremstilling
  • Koster færre penge

Ulemper:

  • Overfladen kan være ujævn og forårsage problemer med små dele
  • Ikke god til små, tæt sammensatte dele

HASL blyfri (blyfri varmluftlodningsudjævning)

Blyfri hasl er ligesom almindelig HASL, men bruger ikke bly. Folk vælger denne finish for at følge miljøregler.

fordele:

  • Følger RoHS-reglerne for printkort
  • Bedre for jorden
  • Koster omtrent det samme som almindelig HASL

Ulemper:

  • Kræver mere varme, hvilket kan beskadige dele
  • Overfladen kan stadig være ujævn

Bemærk: Hvis du vil sælge dit printkort, hvor reglerne er strenge, er blyfri hasl et smart valg.

ENIG (Electroless Nikkel Immersion Gold)

ENIG står for elektroless nickel immersion gold. Denne finish giver en flad og glat overflade. Den forhindrer rust og fungerer godt med blyfri loddetin.

fordele:

  • Flad overflade gør montering nem
  • God til lodning og forhindrer rust
  • Ingen problemer med at flytte sølv

Ulemper:

  • Koster mere end HASL eller OSP
  • Det er sværere at gøre det i printkortfabrikker

ENEPIG (Elektroløs nikkel, elektroløs palladium, immersionsguld)

ENEPIG lægger et palladiumlag mellem nikkel og guld. Denne finish bruges til højtydende printkortoverfladebehandlinger.

fordele:

  • Stopper rust og oxidation meget godt
  • God til ledningsbinding
  • Fungerer godt til avanceret brug

Ulemper:

  • Koster mere end ENIG
  • Kræver flere skridt at tage

Immersion Sølv

Immersionssølv giver en flad og skinnende overflade. Man ser det i hurtige printkortdesigns som 5G og medicinske værktøjer.

fordele:

  • God til signaler i hurtige kredsløb
  • Flad overflade til små dele
  • Billigere end guldfinish

Ulemper:

  • Kan blive mat i våd luft
  • Kræver omhyggelig opbevaring og håndtering

Nedsænkningsblik

Immersionstin dækker kobber med et tyndt lag tin. Denne finish bruges til simpel printpladefremstilling.

fordele:

  • Glat overflade, der er nem at lodde
  • God til små, tæt sammensatte dele

Ulemper:

  • Holder ikke længe på hylden
  • Kan blive beskadiget af luft og snavs

OSP (Organic Solderability Preservative)

OSP bruger et tyndt organisk lag for at beskytte kobberet. Folk vælger OSP for at spare penge og for at få miljøvenlige printkortoverflader.

fordele:

  • Billig og let at bruge
  • Godt for miljøet og uden bly

Ulemper:

  • Ikke så stærk som metaloverflader
  • Varer ikke længe

Hårdt guld (elektrolytisk guld)

Hårdt guld bruger et tykt guldlag for stærk slidstyrke. Du ser denne finish på kantstik og tastaturer.

fordele:

  • Meget robust og holder længe
  • Tåler meget brug og slid

Ulemper:

  • Koster meget
  • Ikke let at lodde

Elektrolytisk nikkelguld

Elektrolytisk nikkelguld giver et tyndere guldlag end hårdt guld. Det bruges til generelle printkortopgaver.

fordele:

  • Let at lodde
  • Billigere end hårdt guld

Ulemper:

  • Ikke så vanskeligt at bruge på steder, der bruges meget

Kulstofblæk

Kulstofblæk skaber en overflade, der kan bære elektricitet til særlige formål. Man ser det i tastaturer, sensorer og bøjelig elektronik.

fordele:

  • Let og kan bøjes
  • God til brugerdefinerede former

Ulemper:

  • Ikke så stærk som metaloverflader
  • Virker kun ved lav strøm

Forgyldt sølv

Belagt sølv giver et tykt og sikkert lag. Det bruges, når du har brug for god strømning af elektricitet og rustbeskyttelse.

fordele:

  • Stopper rust meget godt
  • God til elektriske signaler

Ulemper:

  • Koster mere end immersionssølv
  • Kan blive kedelig, hvis den ikke passes på

Forgyldt tin

Belagt tin dækker kobber med mere tin end immersionstin. Det bruges til simpel og billig printpladefremstilling.

fordele:

  • Koster mindre
  • Let at lodde

Ulemper:

  • Kan gro knurhår
  • Ikke så stærk som andre overfladebehandlinger

Aftagelig loddemaske

Den aftagelige loddemaske beskytter visse områder under lodning. Du tager den af, når du er færdig med samlingen.

fordele:

  • Beskytter dele under bølgelodning
  • God til brædder med blandede dele

Ulemper:

  • Tilføjer flere trin til printkortfremstilling
  • Ikke en finish, der varer evigt

Tip: Vælg altid den overfladebehandling, der passer til dit printkorts behov, for at opnå de bedste resultater.

Fordele og ulemper ved finish

HASL

HASL bruges meget fordi det er billigt. Det fungerer til mange opgaver. Loddeforbindelser er stærke, men overfladen er ikke flad. Dette gør det svært at bruge med små dele. HASL er okay til de fleste printkort, men ikke til printkort med store mængder lodning.

Miljømæssig påvirkningHASLBlyfri HASL
FORDELE-Uden bly, så den følger RoHS-reglerne.
– Det koster mindre at lave det end andre overfladebehandlinger.
ULEMPER-Kræver meget varme, omkring 260°C.
– Blikstænger kan vokse og forårsage kortslutninger eller mere elektronikaffald.

HASL blyfri

Blyfri hasl er valgt, fordi den overholder RoHS-reglerne. Den bruger ikke bly, så den er mere sikker for naturen. Den er stadig billig, men du skal bruge mere varme for at bruge den. Dette kan beskadige nogle dele. Tinhår kan også vokse og forårsage kortslutninger.

ENIG

ENIG giver en flad og glat overflade. Den er nem at lodde og meget pålidelig. ENIG koster mere end HASL, men er bedre til små dele. Guldlaget holder lodningen god, selv efter lang opbevaring. ENIG stopper også rust og hjælper signaler.

OverfladebehandlingloddebarhedPålidelighed
ENIGFantastikeHøj
HASLgodModerat

ENEPIG

ENEPIG tilføjer et palladiumlag for ekstra styrke. Det er godt til avancerede printkort og ledningsbinding. Men det koster mere og er sværere at laveENEPIG kan koste op til 30 % mere end ENIG og kræver flere trin.

Immersion Sølv

Immersionssølv giver en flad overflade og gode signaler. Det koster mindre end guldfinish. Men på vanskelige steder kan sølv hurtigt blive anløbet. Dette skader lodning, hvis du venter for længe med at bruge printpladen.

Nedsænkningsblik

Immersionsblik er let at lodde og godt til små dele. Det giver en glat finish og er billigt. Men det holder ikke længe og kan blive beskadiget af luft eller snavs.

OSP

OSP er billigt og godt for jorden. Det er nemt at lodde i kort tid. Men det holder ikke længe og er ikke så stærkt som metaloverflader.

Hårdt guld

Hårdt guld er meget sejt og holder længe. Man ser det på kantforbindelser. Men det koster meget og er svært at lodde til de fleste dele.

Elektrolytisk nikkelguld

Elektrolytisk nikkelguld har et tyndt guldlag. Det er nemt at lodde og koster mindre end hårdt guld. Men det er ikke så stærkt til dele, der bruges meget.

Kulstofblæk

Kulstofblæk er let og bøjer let. Det bruges til specielle former og lav effekt. Men det er ikke særlig stærkt og kan ikke bruges til høj effekt.

Forgyldt sølv

Belagt sølv stopper rust og hjælper signaler med at bevæge sig godt. Det koster mere end immersionssølv. Du skal håndtere det forsigtigt, ellers bliver det mat.

Forgyldt tin

Belagt tin er billigt og nemt at lodde. Det bruges til simple plader. Men tinhår kan vokse, og det er ikke særlig stærkt.

Aftagelig loddemaske

Den aftagelige loddemaske holder delene sikre under samling. Du tager den af ​​efter lodning. Men den tilføjer ekstra trin og bliver ikke siddende på printpladen.

Tip: Vælg altid den overfladebehandling, der passer til dit printkorts behov, for at opnå de bedste resultater.

OverfladebehandlingPris pr. kvadrattomme
Guldfingerbelægning$ 0.50 til $ 2.00
ENIG$ 0.30 til $ 0.60
Immersion Sølv$ 0.20 til $ 0.40
Palladium-nikkel (ENEPIG)$ 0.40 til $ 0.80

Valg af overfladebehandling

Valg af den rigtige PCB-overfladefinish
Billede Kilde: eksempel

Nøglefaktorer

Når du vælger en overfladebehandling til printkortproduktion, skal du tænke over mange ting. Hvert projekt er forskelligt og har sine egne behov. Du ønsker, at dine printkort fungerer godt og holder længe. Her er nogle vigtige ting at se på:

  • Hvor dit bræt skal bruges, f.eks. varme, våde eller kemiske steder.
  • Hvilken slags lodning vil du bruge, såsom blyfri hasl eller almindelig lodning.
  • Hvor længe skal du opbevare dit printkort, og hvordan vil du opbevare det sikkert?
  • Hvis dit bræt skal kunne håndtere vand eller varme uden problemer.
  • Hvor stærke loddeforbindelserne er, når printpladen bliver varm eller kold.
  • Hvis dit board skal sende signaler hurtigt eller være meget præcist.
  • Hvis finishen passer til din måde at samle brættet på.
  • Hvor mange penge du kan bruge, og hvad du får for prisen.

Tip: Vælg altid en overfladebehandling, der passer til det sted, hvor dit printkort skal bruges.

PCB-applikationsbehov

Din printplades egenskaber ændrer, hvilken finish du skal vælge. Nogle finish er bedre til bestemte opgaver. Hvis du for eksempel bruger små dele eller har brug for blyfri hassel, skal du vælge en finish, der fungerer til det. Tabellen nedenfor viser, hvordan hver finish passer til særlige behov:

OverfladebehandlingFintgående deleOverholdelse af blyfri standarder
ENIGFantastikeJa
ENEPIGFantastikeJa
Immersion SølvFantastikeJa
HASLDårligJa (blyfri hasl)
OSPModeratJa
NedsænkningsblikFantastikeJa

Hvis du laver plader til biler eller medicinsk værktøj, har du brug for overfladebehandlinger, der kan tåle varme og stoppe rust. ENIG er et godt valg til begge jobImmersionsblik fungerer godt på varme steder. OSP er ikke godt, hvis dit printkort bliver vådt. Immersionssølv giver stærke loddeforbindelser og holder rust væk.

Hvornår skal man konsultere eksperter

Du bør tale med eksperter i printkortproduktion tidligt i dit projekt. De hjælper dig med at vælge den bedste overfladefinish til dine behov. Eksperterne ved, hvilke finish der fungerer bedst til din printplades placering, hvor mange du har brug for, og hvilke regler du skal følge. De hjælper dig også med at undgå fejl med blyfri hasl eller andre finish.

AspectHvorfor det drejer sig om
Tidlig konsultationHjælper dig med at vælge en finish, der passer til dit printkorts faktiske formål
DriftsmiljøSørger for, at din finish kan tåle varme, vand eller kemikalier
ProduktionsvolumenFinder den bedste pris for at lave et par eller mange brædder
Regulatory ComplianceSørger for, at dit bestyrelsesmedlem følger alle reglerne
SamlingsprocesKontrollerer at finishen passer til din byggemåde

Bemærk: Ingen overfladebehandling er bedst til alle printkort. Du skal vælge ud fra, hvad dit projekt har brug for, og bede om hjælp, hvis du er usikker.

Du bør kende til printkortoverfladebehandlinger for at kunne træffe gode valg. Den valgte finish kan ændre prisen og hvor længe dit printkort holder. Det påvirker også, hvor godt dit printkort fungerer. Forskellige job bruger forskellige finish til deres behov:

Type overfladefinishloddebarhedPålidelighed
HASLgodModerat
ENIGFantastikeHøj
OSPgodModerat

Tip: Tal altid med eksperter, så dit printkort fungerer bedst muligt.

Ofte stillede spørgsmål

Hvad er den mest almindelige PCB-overfladebehandling?

HASL er normalt den mest almindelige finish. Den koster mindre og fungerer til mange plader. Du kan bruge den til både simple projekter og store produktionsserier.

Hvordan vælger jeg den rigtige overfladebehandling til mit printkort?

Du bør se på din bestyrelses arbejde, miljøet og dit budget. Spørg eksperter, hvis du er usikker. den rigtige finish hjælper dit bræt holder længere og fungerer bedre.

Påvirker overfladebehandlingen lodningen?

Ja, finishen ændrer hvor let lodning erFlade overflader som ENIG hjælper dig med at lodde små dele. Ujævne overflader som HASL kan gøre lodning vanskeligere på små komponenter.

Kan jeg bruge blyholdige overfladebehandlinger til alle printkort?

Du bør ikke bruge blyholdige overfladebehandlinger til plader, der skal følge RoHS-reglerne. Blyfri overfladebehandlinger er sikrere for helbredet og miljøet. Tjek altid kravene til dit projekt.

Hvor længe holder en PCB-overfladebehandling?

Du får forskellige holdbarheder med hver finish. ENIG og hårdt guld holder længere. OSP og immersion tin holder ikke så længe. Opbevar dine brædder et tørt og sikkert sted for at opnå de bedste resultater.

Efterlad en kommentar

Din e-mail adresse vil ikke blive offentliggjort. Krævede felter er markeret *