01
Zer da PCB gainazaleko tratamendu prozesua?
Kobrezko gainazalak PCB soldadura-maskara estali gabe, hala nola soldadura-plakak, urrezko hatzak, zulo mekanikoak, etab. Babes-estaldurarik ez badago, kobrezko gainazala erraz oxidatzen da, eta horrek PCBaren soldadura-eremuko kobre biluziaren eta osagaien arteko soldaduran eragiten du.
Beheko irudian erakusten den bezala, azalera Tratamendua PCBaren kanpokoeneko geruzan kokatzen da, kobre geruzaren gainean, kobrezko gainazalean "estaldura" gisa balioz.
Gainazalaren tratamenduaren funtzio nagusia kobrezko gainazal agerian dagoen oxidazio-zirkuituetatik babestea da, horrela soldaduran zehar soldadura egiteko gainazal soldagarri bat eskainiz.
02
PCB gainazaleko tratamendu prozesuen sailkapena
PCB gainazaleko tratamendu prozesuak kategoria hauetan banatzen dira:
Aire beroko soldadura berdintzea (HASL)
Eztainuzko murgiltzea (ImSn)
Nikel urre kimikoa (murgiltze urrea) (ENIG)
Kontserbagarri organiko soldagarriak (OSP)
Zilar kimikoa (ImAg)
Nikel kimiko bidezko estaldura, paladio kimiko bidezko estaldura, urrez murgiltzea (ENEPIG)
Nikel elektrolitikoa/urrea
Aire beroko soldadura berdintzea (HASL)
Aire beroko soldadura-maila (HASL), normalean spray-eztainua bezala ezagutzen dena, gainazalak tratatzeko prozesu erabiliena eta nahiko merkea da. Honetan banatzen da: berunik gabea spray eztainua eta berunezko spray eztainua.
PCBaren iraupena 12 hilabetera irits daiteke, prozesu-tenperatura 250 ℃-koa izanik eta gainazaleko tratamenduaren lodiera 1-40um-koa izanik.
Eztainu ihinztatzeko prozesuak zirkuitu-plaka urtutako uretan murgiltzea dakar. soldadurak (eztainua/beruna) PCB-an dagoen kobrezko gainazal agerian estaltzeko. PCB-a soldadura urtutik irteten denean, presio handiko aire beroak gainazala zeharkatzen du aire-labana batekin, soldadura laua gera dadin eta soberako soldadura kentzea eraginez.
Eztainu-ihinztadura prozesuak soldadura-tenperatura, xaflaren tenperatura, xaflaren presioa, murgiltze-soldadura denbora, altxatze-abiadura eta abar menperatzea eskatzen du. Ziurtatu PCBa soldadura urtuan guztiz murgilduta dagoela, eta aire-labanak soldadura putz egin dezake solidotu aurretik. Aire-labanaren presioak meniskoa minimizatu dezake. kobrezko gainazala eta soldadura-zubiak saihestu.
Aire beroko soldadura berdintzea (HASL)
abantaila:
Iraupen luzea
Soldagarritasun ona
Korrosioaren eta oxidazioaren aurkako erresistentzia
Ikuskapen bisuala posible da
Desabantailak ditu:
Gainazalaren irregulartasuna
Ez da egokia tarte txikia duten gailuetarako
Eztainuzko aleak erraz ekoizteko
Tenperatura altuak eragindako deformazioa
Ez da egokia zuloen bidezko galvanizaziorako
Eztainuzko murgiltzea (ImSn)
Murgiltze-eztainua (ImSn) erreakzio kimiko bidez metatzen den metal-estaldura bat da, zirkuitu-plakaren oinarrizko metalari (hau da, kobreari) zuzenean aplikatzen zaiona, eta PCB gainazalaren lautasunerako pauso txikiko osagaien eskakizunak bete ditzakeena.
Eztainu-deposizioak azpiko kobrea oxidaziotik babestu dezake 3-6 hilabeteko iraupen-zikloan zehar. Soldadura guztia eztainuan oinarrituta dagoenez, eztainu-deposizio geruza edozein soldadura motarekin bat etor daiteke. Eztainu murgiltze-soluzioari gehigarri organikoak gehitu ondoren, eztainu-geruzaren egitura pikortsu bihurtzen da, eztainu-biboteek eta eztainu-migrazioak eragindako arazoak gaindituz, eta aldi berean... termiko ona. egonkortasuna eta soldagarritasuna.
Eztainuaren metatze-prozesuaren tenperatura 50 ℃-koa da, eta gainazaleko tratamenduaren lodiera 0.8-1.2 um-koa. PCB hau bereziki egokia da komunikazio-atzealdeko plakekin konektatzeko, hala nola, crimpatze bidez.
Eztainuzko murgiltzea (ImSn)
abantaila:
Egokia tarte txikietarako/BGArako
Gainazalaren leuntasun ona
RoHS-a betetzen du
Soldagarritasun ona
Egonkortasun ona
Desabantailak ditu:
Erraza kutsatzea.
Eztainuzko biboteek zirkuitulaburrak eragin ditzakete
Proba elektrikoek zunda bigunak behar dituzte
Ez da egokia kontaktu-etengailuetarako
Soldadura-maskara geruzarentzat korrosiboa
Nikel urre kimikoa (murgiltze urrea) (ENIG)
Nikel Kimiko Murgiltze Urreak (ENIG) gainazalaren lautasuna eta berunik gabeko prozesatzeko baldintzak bete ditzake gailu txikietarako (BGA eta μ BGA).
ENIG bi metal geruzaz osatuta dago, nikela kobrezko gainazalean prozesu kimikoen bidez metatzen da eta ondoren desplazamendu erreakzioen bidez urre atomoekin estaltzen da. Nikelaren lodiera 3-6 μm da, eta urrearena 0.05-0.1 μm. Nikelak kobrearen aurkako hesi gisa jokatzen du eta osagaiak soldatzen diren gainazala da. Urrearen eginkizuna nikelaren oxidazioa saihestea da biltegiratzean, urtebete inguruko iraupena izanik, eta berma dezake. gainazalaren lautasun bikaina.
Murgiltze-urre prozesua oso erabilia da dentsitate handiko plaketan, ohiko plaka gogorretan eta plaka bigunetan, fidagarritasun handia eta aluminiozko alanbrea erabiliz kableen lotura egiteko laguntza eskaintzen ditu. Oso erabilia da kontsumoan, komunikazioan/informatikan, aeroespazialkian eta osasungintzan bezalako industrietan.
Nikel Kimikozko Urrea (ENIG)
abantaila:
Iraupen luzea
Dentsitate handiko plaka (μ BGA)
Aluminiozko alanbreen lotura
Gainazal lautasun handia
Galvanizazio-zuloetarako egokia
Desabantailak ditu:
prezio garestia
RF seinaleen ahultzea
Ezin da berriro landu
Kutxa beltza/nikel beltza
Prozesatzeko prozesua konplexua da
Kontserbagarri organiko soldagarriak (OSP)
Soldadura-kontserbagarri organikoak (OSP) kobrezko gainazala oxidaziotik babesteko aplikatzen diren material-geruza oso meheak dira.
Film organikoek oxidazioarekiko erresistentzia, kolpe termikoarekiko erresistentzia eta hezetasunarekiko erresistentzia bezalako ezaugarriak dituzte, eta horiek kobrezko gainazalak oxidaziotik edo sulfuraziotik babestu ditzakete baldintza normaletan. Tenperatura altuko soldadura-prozesuan, film organikoa erraz kentzen du fluxuak, eta horrek kobrezko gainazal garbi agerian geratu den material urtuarekin berehala lotzen du. soldadurak, soldadura-juntura sendo bat eratuz denbora gutxian.
OSP uretan oinarritutako konposatu organiko bat da, kobrearekin selektiboki lotu daitekeena kobrezko gainazala soldatu aurretik babesteko. Beste berunik gabeko gainazal-tratamendu prozesuekin alderatuta, oso ingurumena errespetatzen duena da, beste gainazal-tratamendu prozesu batzuek toxikotasuna edo energia-kontsumo handiagoa izan dezaketelako.
Kontserbagarri organiko soldagarriak (OSP)
abantaila:
Sinplea eta merkea.
Berunik gabeko ingurumen babesa
Azalera leuna
Hari-lotura
Desabantailak ditu:
Ez da egokia PTHrako
Iraupen laburra
Ez da komenigarria ikuskapen bisual eta elektrikoetarako
IKT gailuek PCBa kaltetu dezakete
Zilar kimikoa (ImAg)
Zilar murgiltzea (ImAg) kobrea zilar puruzko geruza batekin zuzenean estaltzeko prozesua da, PCB bat zilar ioien bainu batean murgilduz desplazamendu erreakzioaren bidez. Zilarrak propietate kimiko egonkorrak ditu. Zilar murgiltze teknologiaren bidez prozesatutako PCBak propietate elektriko eta soldadura gaitasun ona mantentzen du, ingurune bero, heze eta kutsatuetan egon arren, eta gainazalak distira galtzen badu ere.
Batzuetan, zilarrak inguruneko sulfuroekin erreakzionatzea saihesteko, zilarraren metaketa OSP estaldurarekin konbinatzen da. Aplikazio gehienetan, zilarrak urrea ordezka dezake. Material magnetikoak (nikela) PCBan sartu nahi ez badituzu, zilarraren metaketa erabiltzea aukera dezakezu.
Zilarraren metaketaren gainazalaren lodiera 0.12-0.40 μm-koa da, eta iraupena 6 eta 12 hilabete artekoa da. Zilarraren metaketa prozesua sentikorra da gainazalaren garbitasunarekiko prozesamenduan zehar, eta beharrezkoa da ekoizpen-prozesu osoak ez duela zilarraren metaketaren gainazaleko kutsadurarik eragiten ziurtatu behar. Zilarraren metaketa prozesua egokia da PCB, film meheko etengailuak eta EMI babesa behar duten aluminiozko hari lotura bezalako aplikazioetarako.
Zilar hondoratzen (ImAg)
abantaila:
Gainazalaren lautasun ona
Soldagarritasun handia
Egonkortasun ona
Babes-errendimendu ona
Aluminiozko hari lotzeko egokia
Desabantailak ditu:
Kutsatzaileekiko sentikorra.
Erraza da elektromigrazioa jasatea
Zilarrezko metalezko biboteak
Muntaketa-leiho laburra desontziratu ondoren
Zailtasunak proba elektrikoetan
Nikel kimiko bidezko estaldura, paladio kimiko bidezko estaldura, urrez murgiltzea (ENEPIG)
ENIGarekin alderatuta, ENEPIGek paladio geruza gehigarri bat du nikelaren eta urrearen artean, nikel geruza korrosiotik babesten duena eta ENIG gainazaleko tratamenduan zehar geruza beltzak sortzea eragozten duena, eta horrela gainazalaren leuntasunean abantaila ematen duena. Nikelaren deposizio-lodiera 3-6 μm ingurukoa da, paladioarena 0.1-0.5 μm ingurukoa, eta urrearena 0.02-0.1 μm ingurukoa. Nahiz eta... urrezko geruza ENIG baino meheagoa denez, garestiagoa da.
Kobrezko nikel-paladiozko urrearen geruza-egitura zuzenean lotu daiteke estaldura-geruzara. Urrearen azken geruza oso mehea eta biguna da, eta kalte mekaniko gehiegi edo marradura sakonek paladio-geruza agerian utzi dezakete.
Nikel kimiko bidezko estaldura, paladio kimiko bidezko estaldura, urrez murgiltzea (ENEPIG)
abantaila:
Azalera oso laua
Hari-lotura
Hainbat aldiz birsoldatu daiteke
Soldadura-junturen fidagarritasun handia
Iraupen luzea
Desabantailak ditu:
prezio garestia
Urrezko harizko lotura ez da urre biguna bezain fidagarria
Eztainuzko aleak erraz ekoizteko
Prozesu konplexua
Prozesatzeko prozesua kontrolatzea zaila da
Nikel elektrolitikoa/urrea
Nikel urrea elektrolizatuta "urre gogorra" eta "urre biguna" bitan banatzen da.
Urre gogorrak purutasun txikia du (% 99.6) eta urrezko hatzetarako erabili ohi da. (PCB ertzeko konektoreak), PCB kontaktuak edo bestelako higadura gogorrak dituzten guneak. Urrearen lodiera alda daiteke beharren arabera.
Urre biguna puruagoa da (% 99.9) eta normalean alanbreen loturarako erabiltzen da.
Urre elektrolitiko gogorra
Urre gogorra kobaltoa, nikela edo burdin konplexuak dituen urre aleazioa da. Tentsio baxuko nikela urre-xaflaren eta kobrearen artean erabiltzen da. Urre gogorra maiz erabiltzen diren eta higatzeko aukera handia duten osagaietarako egokia da, hala nola euskarri-plakak, urrezko hatzak eta teklatuak.
Urre gogorraren gainazaleko tratamenduaren lodiera alda daiteke aplikazioaren arabera. IPCrako soldatzeko gomendatutako gehienezko lodiera 17.8 μ hazbetekoa da, 25 μ urrean eta 100 μ nikelean IPC1 eta 2. klaseko aplikazioetarako, eta 50 μ urrean eta 100 μ nikelean IPC3 aplikazioetarako.
Urre elektrolitiko biguna
Batez ere kable bidezko lotura eta soldadura-gaitasun handia behar duten PCBetarako erabiltzen da, urre biguneko soldadura-junturak urre gogorrarekin alderatuta seguruagoak dira.
Urre elektrolitiko leunaren gainazaleko tratamendua
Nikel elektrolitikoa/urrea
abantaila:
Iraupen luzea
Soldadura-junturen fidagarritasun handia
Azalera iraunkorra
Desabantailak ditu:
Oso garestia
Urrezko hatzak kableatu eroale gehigarria behar du plakan
Urre gogorrak soldadura eskasa du
03
Nola aukeratu PCB gainazaleko tratamendu prozesua?
PCBaren gainazaleko tratamendu prozesuak zuzenean eragingo dio irteerari, birlanketa kantitatea, tokiko hutsegite-tasa, probak egiteko gaitasuna eta hondakin-tasa. Azken produktuaren kalitatea eta errendimendua bermatzeko, diseinu-eskakizunak betetzen dituen gainazal-tratamendu prozesu bat aukeratu behar da. Ingeniaritzan, ikuspegi hauek kontuan har daitezke:
Alfonbra lautasuna
Soldadura-plaken lautasunak zuzenean eragiten dio PCBAren soldadura-kalitateari, batez ere BGA nahiko handiak edo μ BGA txikiagoak daudenean plakan, ENIG, ENEPIG eta OSP hauta daitezke soldadura-plaken gainazaleko babes-geruza mehea eta uniformea izan behar denean.
Soldagarritasuna eta bustigarritasuna
Soldagarritasuna beti da faktore gakoa PCBrentzat. Bestelako eskakizunak bete arren, komenigarria da soldadura-gaitasun handiko gainazal-tratamendu prozesu bat aukeratzea, birfluxu bidezko soldaduraren errendimendua bermatzeko.
Soldadura maiztasuna
Zenbat aldiz soldatu edo berregin behar da PCB bat? OSPren gainazaleko tratamendu prozesua ez da egokia bi aldiz baino gehiago berregin ahal izateko. Oraingoz, gainazaleko tratamendu konposatuen prozesuak ere aukeratuko dira, hala nola urrea murgiltzeko + OSP. Gaur egun, goi-mailako produktu elektronikoek, hala nola telefonoek, tratamendu prozesu hau aukeratuko dute.
RoHS betetzea
PCBAko elementu nagusia osagaien pinetatik dator batez ere, PCB pad-ak eta soldadura. ROHS araudia betetzeko, PCBaren gainazaleko tratamendu metodoak ere ROHS estandarrak bete behar ditu. Adibidez, ENIG, eztainua, zilarra eta OSP guztiek betetzen dituzte ROHS estandarrak.
Lotura metalikoa
Urrezko edo aluminiozko hari bidezko lotura behar bada, ENIG, ENEPIG eta urre elektrolitiko bigunera mugatu daiteke.
Soldadura-junturen fidagarritasuna
PCBaren gainazaleko tratamendu prozesuak ere eragina izan dezake azken emaitzan. PCBAren soldadura kalitateaFidagarritasun handiko soldadura-junturak behar badira, murgiltze-urrearen edo nikel-paladio-urrearen prozesua aukera daiteke.
