01
Kio estas la procezo de prilaborado de surfaco de PCB?
Kupraj surfacoj sur PCB sen kovro de lutaĵa masko, kiel ekzemple lutaĵkusenetoj, oraj fingroj, mekanikaj truoj, ktp. Se ne estas protekta tegaĵo, la kupra surfaco facile oksidiĝas, kio influas la lutaĵon inter nuda kupro kaj komponantoj en la lutebla areo de la PCB.
Kiel montrite en la suba figuro, la Surfaco traktado situas sur la plej ekstera tavolo de la PCB, super la kupra tavolo, servante kiel "tegaĵo" sur la kupra surfaco.
La ĉefa funkcio de surfactraktado estas protekti la eksponitan kupran surfacon kontraŭ oksidiĝaj cirkvitoj, tiel provizante luteblan surfacon por lutado dum veldado.
02
Klasifiko de PCB-surfactraktadaj procezoj
Procezoj de surfactraktado de PCB-surfacoj estas dividitaj en la jenajn kategoriojn:
Varmaera lutaĵo-ebenigado (HASL)
Stana mergado (ImSn)
Kemia nikelo-oro (mergoro) (ENIG)
Organikaj Luteblaj Konservaĵoj (OSP)
Kemia Arĝento (ImAg)
Kemia nikelektegaĵo, kemia paladiotegaĵo, mergado en oro (ENEPIG)
Elektroliza Nikelo/Oro
Varmaera lutaĵo-ebenigado (HASL)
Varmaera lutaĵo-nivelilo (HASL), ofte konata kiel ŝprucstango, estas surfactraktada procezo, kiu estas plej ofte uzata kaj relative malmultekosta. Ĝi estas dividita en sen-plumbo ŝprucstango kaj plumba ŝprucstango.
La konservebleco de PCB povas atingi 12 monatojn, kun proceztemperaturo de 250 ℃ kaj surfactraktada dikeco de 1-40 µm.
La stana ŝprucprocezo implikas mergi la cirkvitplatenon en fanditan oksidon. luti (stano/plumbo) por kovri la eksponitan kupran surfacon sur la PCB. Kiam la PCB forlasas la fanditan lutaĵon, altprema varma aero blovas tra la surfaco per aertranĉilo, igante la lutaĵon deponi plate kaj forigante troan lutaĵon.
La procezo de stana ŝprucado postulas majstradon de velda temperaturo, klinga temperaturo, klinga premo, merga velda tempo, levrapido, ktp. Certigu, ke la PCB estas tute mergita en la fanditan lutaĵon, kaj la aertranĉilo povas blovi la lutaĵon antaŭ ol ĝi solidiĝas. La premo de la aertranĉilo povas minimumigi la meniskon sur la kupra surfaco kaj malhelpi lutaĵpontiĝon.
Varmaera lutaĵo-ebenigado (HASL)
avantaĝo:
Longa breta vivo
Bona veldebleco
Korodo- kaj oksidiĝrezisto
Vida inspektado eblas
malavantaĝoj:
Surfaca malebenaĵo
Ne taŭgas por aparatoj kun malgranda interspaco
Facile produkti stanajn perlojn
Deformado kaŭzita de alta temperaturo
Ne taŭgas por galvanizado tra truoj
Stana mergado (ImSn)
Merga Stano (ImSn) estas metala tegaĵo deponita per kemia delokiĝa reakcio, rekte aplikita al la bazmetalo (t.e., kupro) de la cirkvitplato, kiu povas plenumi la postulojn de malgrand-ŝtupaj komponantoj por plateco de PCB-surfaco.
Stana deponado povas protekti la subestan kupron kontraŭ oksidiĝo dum la 3-6-monata bretovivo. Ĉar ĉiu lutaĵo estas stanobazita, la stana deponada tavolo povas kongrui kun ajna tipo de lutaĵo. Post aldono de organikaj aldonaĵoj al la stana mergsolvaĵo, la stana tavolstrukturo fariĝas granula, supervenkante la problemojn kaŭzitajn de stanaj barboj kaj stana migrado, samtempe havante... bona termika stabileco kaj veldeblo.
La temperaturo de la stana deponada procezo estas 50 ℃, kaj la surfaca traktada dikeco estas 0.8-1.2 µm. Ĉi tiu PCB estas aparte taŭga por konekto per krispigo, kiel ekzemple komunikadaj malantaŭaj tabuloj.
Stana mergado (ImSn)
avantaĝo:
Taŭga por malgranda interspaco/BGA
Bona surfaca glateco
Konforme al RoHS
Bona veldebleco
Bona stabileco
malavantaĝoj:
Facile poluebla
Stanaj lipharoj povas kaŭzi kurtajn cirkvitojn
Elektra testado postulas molajn sondilojn
Ne taŭgas por kontaktaj ŝaltiloj
Koroda al lutaĵomaskotavolo
Kemia nikelo-oro (mergoro) (ENIG)
Kemia Nikela Merga Oro (ENIG) povas plenumi la postulojn pri surfaca plateco kaj senplumbaj prilaboraj PCB por malgrand-tonaj aparatoj (BGA kaj μ BGA).
ENIG konsistas el du tavoloj de metalaj tegaĵoj, kie nikelo estas deponita sur la kupra surfaco per kemiaj procezoj kaj poste kovrita per oratomoj per delokiĝaj reakcioj. La dikeco de nikelo estas 3-6 μm, kaj la dikeco de oro estas 0.05-0.1 μm. Nikelo agas kiel barilo kontraŭ kupro kaj estas la surfaco, al kiu la komponantoj estas efektive lutitaj. La rolo de oro estas malhelpi nikelan oksidiĝon dum stokado, kun bretovivo de ĉirkaŭ unu jaro, kaj povas certigi... bonega surfaca plateco.
La mergora procezo estas vaste uzata en alt-densecaj platoj, konvenciaj malmolaj platoj, kaj molaj platoj, kun alta fidindeco kaj subteno por dratligado uzante aluminian draton. Vaste uzata en industrioj kiel konsumado, komunikado/komputiko, aerspaca, kaj sanservo.
Kemia Nikelo-Oro (ENIG)
avantaĝo:
Longa breta vivo
Alta denseca tabulo (μ BGA)
Aluminia drato ligado
Alta surfaca plateco
Taŭga por galvanizaj truoj
malavantaĝoj:
multekosta prezo
Malfortiĝo de RF-signaloj
Ne eblas reverki
Nigra kuseneto/nigra nikelo
La prilabora procezo estas kompleksa
Organikaj Luteblaj Konservaĵoj (OSP)
Organikaj lutaĵaj konserviloj (OSP) estas tre maldikaj materialaj protektaj tavoloj aplikitaj al eksponita kupro por protekti la kupran surfacon kontraŭ oksidiĝo.
Organikaj filmoj havas karakterizaĵojn kiel oksidiĝrezisto, termika ŝokrezisto kaj humidrezisto, kiuj povas protekti kuprajn surfacojn kontraŭ oksidiĝo aŭ sulfuriĝo sub normalaj kondiĉoj. En la post-alttemperatura velda procezo, la organika filmo estas facile forigita per la fluaĵo, kaŭzante ke la eksponita pura kupra surfaco tuj ligiĝas kun la fandita materialo. luti, formante fortan lutaĵjunton en tre mallonga tempodaŭro.
OSP estas akvobazita organika kombinaĵo, kiu povas selekteme ligiĝi kun kupro por protekti la kupran surfacon antaŭ veldado. Kompare kun aliaj plumb-liberaj surfactraktadaj procezoj, ĝi estas tre ekologie amika, ĉar aliaj surfactraktadaj procezoj povas havi toksecon aŭ pli altan energikonsumon.
Organikaj Luteblaj Konservaĵoj (OSP)
avantaĝo:
Simpla kaj malmultekosta
Senplumba media protekto
Glata surfaco
Dratligado
malavantaĝoj:
Ne taŭgas por PTH
Mallonga vivdaŭro
Ne oportuna por vida kaj elektra inspektado
ICT-fiksaĵoj povas difekti PCB-on
Kemia Arĝento (ImAg)
Mergado per arĝento (ImAg) estas procezo de rekta tegado de kupro per tavolo de pura arĝento per mergado de PCB en arĝentan jonan banon per delokiĝa reakcio. Arĝento havas stabilajn kemiajn ecojn. PCB prilaborita per arĝenta mergadoteknologio povas konservi bonan elektran kaj lutaĵeblon eĉ kiam eksponita al varmaj, humidaj kaj poluitaj medioj, kaj eĉ se la surfaco perdas sian brilon.
Iafoje, por malhelpi la reagon de arĝento kun sulfidoj en la ĉirkaŭaĵo, oni kombinas arĝentan demetadon kun OSP-tegaĵo. Por plej multaj aplikoj, arĝento povas anstataŭigi oron. Se vi ne volas enkonduki magnetajn materialojn (nikelon) en la cirkvitan cirkvitan platon, vi povas elekti uzi arĝentan demetadon.
La surfaca dikeco de arĝenta deponaĵo estas 0.12-0.40 μm, kaj la konservebleco estas de 6 ĝis 12 monatoj. La arĝenta deponaĵa procezo estas sentema al la pureco de la surfaco dum la prilaborado, kaj necesas certigi, ke la tuta produktada procezo ne kaŭzu surfacan poluadon de la arĝenta deponaĵo. La arĝenta deponaĵa procezo taŭgas por aplikoj kiel PCB, maldikfilmaj ŝaltiloj kaj aluminia dratligado, kiuj postulas EMI-ŝirmadon.
Sinkanta Arĝento (ImAg)
avantaĝo:
Bona surfaca plateco
Alta veldebleco
Bona stabileco
Bona ŝirma agado
Taŭga por ligado de aluminio-dratoj
malavantaĝoj:
Sentema al poluaĵoj
Facile sperti elektromigradon
Arĝentaj metalaj lipharoj
Mallonga muntperiodo post malpakado
Malfacilaĵoj en elektra testado
Kemia nikelektegaĵo, kemia paladiotegaĵo, mergado en oro (ENEPIG)
Kompare kun ENIG, ENEPIG havas plian tavolon de paladio inter nikelo kaj oro, kiu plue protektas la nikelan tavolon de korodo kaj malhelpas eblajn nigrajn kusenetojn dum ENIG-surfactraktado, tiel provizante avantaĝon pri surfaca glateco. La deponaĵa dikeco de nikelo estas ĉirkaŭ 3-6 μm, la dikeco de paladio estas ĉirkaŭ 0.1-0.5 μm, kaj la dikeco de oro estas 0.02-0.1 μm. Kvankam la dikeco de la... ora tavolo estas pli maldika ol ENIG, ĝi estas pli multekosta.
La tavolstrukturo de kupro-nikelo-paladio-oro povas esti rekte dratkunligita al la tegaĵtavolo. La lasta tavolo de oro estas tre maldika kaj mola, kaj troa mekanika difekto aŭ profundaj gratvundoj povas eksponi la paladiotavolon.
Kemia nikelektegaĵo, kemia paladiotegaĵo, mergado en oro (ENEPIG)
avantaĝo:
Ekstreme plata surfaco
Dratligado
Povas esti refluita lutita plurfoje
Alta fidindeco de lutaĵaj juntoj
Longa breta vivo
malavantaĝoj:
multekosta prezo
Ora dratligado ne estas tiel fidinda kiel mola orligado
Facile produkti stanajn perlojn
Kompleksa procezo
Malfacile kontroli la prilaboran procezon
Elektroliza Nikelo/Oro
Elektrotegita nikela oro estas dividita en "malmolan oron" kaj "molan oron".
Malmola oro havas malaltan purecon (99.6%) kaj estas ofte uzata por oraj fingroj (konektiloj por randaj PCB-oj), PCB-kontaktoj, aŭ aliaj malfacile eluzeblaj areoj. La dikeco de oro povas varii laŭ bezonoj.
Mola oro estas pli pura (99.9%) kaj estas ofte uzata por dratligado.
Malmola elektroliza oro
Malmola oro estas oralojo enhavanta kobalton, nikelon aŭ ferkompleksojn. Malaltstreĉa nikelo estas uzata inter orumado kaj kupro. Malmola oro taŭgas por komponantoj, kiuj estas ofte uzataj kaj tre verŝajne eluziĝos, kiel ekzemple portantaj platoj, oraj fingroj kaj klavarplatoj.
La dikeco de la surfacotraktaĵo el malmola oro povas varii depende de la apliko. La rekomendinda maksimuma veldebla dikeco por IPC estas 17.8 μ en oro, 25 μ en oro kaj 100 μ en nikelo por IPC1 kaj Klaso 2 aplikoj, kaj 50 μ en oro kaj 100 μ en nikelo por IPC3 aplikoj.
Mola elektroliza oro
Ĉefe uzata por PCB-oj, kiuj postulas dratligadon kaj altan lutaĵeblon, molaoraj lutaĵjuntoj estas pli sekuraj kompare kun malmola oro.
Mola elektroliza ora surfactraktado
Elektroliza Nikelo/Oro
avantaĝo:
Longa breta vivo
Alta fidindeco de lutaĵaj juntoj
Fortika surfaco
malavantaĝoj:
Tre multekosta
Ora fingro postulas plian konduktan drataron sur la tabulo
Malmola oro havas malbonan veldeblon
03
Kiel elekti la procezon de prilaborado de PCB-surfaco?
La surfaca traktadprocezo de PCB rekte influos la eliron, kvanto de riparo, surloka fiaskofteco, testa kapablo kaj rubofteco. Por la kvalito kaj rendimento de la fina produkto, necesas elekti surfactraktadprocezon, kiu plenumas la dezajnajn postulojn. En inĝenierarto, la jenaj perspektivoj povas esti konsiderataj:
Kuseneto-plateco
La plateco de lutaĵkusenetoj rekte influas la lutadkvaliton de PCBA, precipe kiam estas relative granda BGA aŭ pli malgranda tonalto μ BGA sur la plato, ENIG, ENEPIG kaj OSP povas esti elektitaj kiam la protekta tavolo sur la lutaĵkuseneta surfaco devas esti maldika kaj uniforma.
Soldeblo kaj Malsekebleco
Lutebleco estas ĉiam ŝlosila faktoro por PCB. Dum plenumado de aliaj postuloj, estas konsilinde elekti surfactraktadprocezon kun alta lutebleco por certigi la rendimenton de reflua lutado.
Velda frekvenco
Kiom da fojoj necesas luti aŭ ripari PCB-ojn? La surfactraktada procezo de OSP ne taŭgas por ripari pli ol du fojojn. Nuntempe, ankaŭ estos elektitaj kompozitaj surfactraktadaj procezoj kiel mergoriga oro + OSP. Nuntempe, altkvalitaj elektronikaj produktoj kiel inteligentaj telefonoj elektos ĉi tiun traktadprocezon.
RoHS-konformeco
La plumba elemento en PCBA ĉefe venas de komponentaj stiftoj, PCB-kusenetoj kaj lutaĵo. Por plenumi la regularojn de ROHS, la metodo de surfaca traktado de PCB ankaŭ devas plenumi la normojn de ROHS. Ekzemple, ENIG, stano, arĝento kaj OSP ĉiuj plenumas la normojn de ROHS.
Metala ligo
Se necesas ligado per oro aŭ aluminio drato, ĝi povas esti limigita al ENIG, ENEPIG, kaj mola elektroliza oro.
Fidindeco de lutaĵjuntoj
La surfaca traktadprocezo de PCB ankaŭ povas influi la finan lutada kvalito de PCBASe oni bezonas altfidindajn lutaĵojn, oni povas elekti la uzon de mergora aŭ nikel-paladia ora procezo.
