Основной целью обработки поверхности печатной платы является обеспечение хорошей свариваемости или электрических свойств. Поскольку медь в природе имеет тенденцию существовать в воздухе в виде оксидов, маловероятно, что она сохранится в исходном виде в течение длительного времени, поэтому ее необходимо обрабатывать медью.
Существует множество процессов обработки поверхности печатных плат. Обычными предметами являются плоские органические сварочные защитные средства (OSP), никелированное золото с полным покрытием, Shen Jin, Shenxi, Shenyin, химический никель, золото и гальваническое твердое золото. Симптом.
1. Горячий воздух плоский (баллончик)
Общий процесс выравнивания горячим воздухом: микроэрозия → предварительный нагрев → сварка покрытия → баллончик → очистка.
Горячий воздух плоский, также известный как сварка горячим воздухом (широко известная как оловянное распыление), которая представляет собой процесс нанесения покрытия плавящимся оловом (свинцом), приваренным на поверхность печатной платы, и использование нагрева для сжатия воздуха, выпрямления (выдувания) для формирования слой анти-медного окисления. Он также может обеспечить хорошую свариваемость слоев покрытия. Весь сварной шов и медь горячего воздуха при соединении образуют интердуктивное соединение медь-олово. Печатная плата обычно тонет в талой сваренной воде; ветровой нож продувает жидкую сварную плоскую жидкость, сваренную перед сваркой;
По уровню теплового ветра делят на два типа: вертикальный и горизонтальный. Принято считать, что горизонтальный тип лучше. В основном это горизонтальный слой ректификации горячим воздухом, который относительно однороден, что позволяет добиться автоматизации производства.
Преимущества: более длительный срок хранения; после сборки печатной платы поверхность меди полностью мокрая (перед сваркой олово полностью покрыто); подходит для свинцовой сварки; зрелый процесс, низкая стоимость, подходит для визуального контроля и электрических испытаний
Недостатки: Не подходит для переплета строк; из-за проблемы плоскостности поверхности также существуют ограничения на SMT; не подходит для конструкции контактного переключателя. При распылении олова медь растворяется, а плата нагревается до высокой температуры. Особенно толстые или тонкие пластины, распыление олова ограничено, и производственная операция неудобна.
2, органическое средство защиты свариваемости (OSP)
Общий процесс таков: обезжиривание -> микротравление -> травление -> очистка чистой водой -> органическое покрытие -> очистка, а контроль процесса относительно прост, чтобы показать процесс обработки.
OSP — это процесс обработки поверхности печатной платы (PCB) медной фольгой в соответствии с требованиями директивы RoHS. OSP — это сокращение от «Органические консерванты для пайки», также известные как органические консерванты для пайки, также известные как Preflux на английском языке. Проще говоря, OSP — это химически выращенная органическая кожная пленка на чистой, голой медной поверхности. Эта пленка обладает антиоксидацией, тепловым ударом, влагостойкостью, защищает медную поверхность в нормальной среде от ржавчины (окисление или вулканизация и т. д.); Однако при последующей сварке при высоких температурах эта защитная пленка должна легко и быстро удаляться флюсом, чтобы открытую чистую медную поверхность можно было немедленно соединить с расплавленным припоем за очень короткое время и образовать твердое паяное соединение.
Преимущества: Процесс прост, поверхность очень плоская, подходит для бессвинцовой сварки и поверхностного монтажа. Легко поддается переработке, удобен в производстве, подходит для работы на горизонтальной линии. Плата подходит для многократной обработки (например, OSP+ENIG). Низкая стоимость, экологичность.
Недостатки: ограничение количества сварок оплавлением (многократная сварка толщиной, пленка разрушится, в принципе в 2 раза без проблем). Не подходит для технологии обжима, обвязки проволокой. Визуальное обнаружение и электрическое обнаружение неудобны. Для SMT требуется защита от газа N2. SMT переделка не подходит. Высокие требования к хранению.
3, вся пластина покрыта никель-золотом
Пластинчатое никелирование представляет собой поверхностный проводник печатной платы, сначала покрытый слоем никеля, а затем слоем золота. Никелирование в основном предназначено для предотвращения диффузии между золотом и медью. Существует два типа гальванического никель-золота: мягкое золотое покрытие (чистое золото, поверхность золота не выглядит яркой) и твердое золотое покрытие (гладкая и твердая поверхность, износостойкая, содержащая другие элементы, такие как кобальт, поверхность золота выглядит ярче). Мягкое золото в основном используется для изготовления золотой проволоки для упаковки чипов; Твердое золото в основном используется в несварных электрических соединениях.
Преимущества: Длительный срок хранения >12 месяцев. Подходит для конструкции контактного переключателя и обвязки золотой проволокой. Подходит для электрических испытаний
Слабость: более высокая стоимость, более толстое золото. Гальванические пальцы требуют дополнительной расчетной проводимости провода. Поскольку толщина золота неодинакова, при его нанесении на сварку это может привести к охрупчиванию паяного соединения из-за слишком толстого золота, что повлияет на прочность. Проблема однородности поверхности гальванического покрытия. Гальваническое никель-золото не закрывает край проволоки. Не подходит для склеивания алюминиевых проводов.
4. Топить золото
Общий процесс таков: травильная очистка -> микрокоррозия -> предварительное выщелачивание -> активация -> химическое никелирование -> химическое выщелачивание золота; В процессе задействовано 6 химических резервуаров, в которых используется около 100 видов химикатов, и процесс более сложный.
Тонущее золото покрыто толстым, электрически хорошим сплавом никеля и золота на поверхности меди, который может защитить печатную плату в течение длительного времени; Кроме того, он также обладает экологической устойчивостью, которой нет у других процессов обработки поверхности. Кроме того, погружение золота может также предотвратить растворение меди, что пойдет на пользу бессвинцовой сборке.
Преимущества: не легко окисляется, может храниться в течение длительного времени, поверхность плоская, подходит для сварки штифтов с малым зазором и компонентов с небольшими паяными соединениями. Предпочтительная печатная плата с кнопками (например, плата мобильного телефона). Сварку оплавлением можно повторять несколько раз без значительной потери свариваемости. Его можно использовать в качестве основного материала для проводки COB (Chip On Board).
Недостатки: высокая стоимость, низкая прочность сварки, поскольку при использовании никелевого процесса без гальванического покрытия легко возникают проблемы с черным диском. Слой никеля со временем окисляется, и долговременная надежность становится проблемой.
5. Тонущая банка
Поскольку все современные припои изготавливаются на основе олова, слой олова можно подобрать к любому типу припоя. В процессе погружения олова могут образовываться плоские интерметаллические соединения меди и олова, что делает тонущее олово таким же хорошим паяемым, как и выравнивание горячим воздухом, без головной боли, возникающей при выравнивании горячим воздухом; Жестяную пластину нельзя хранить слишком долго, и сборку необходимо производить в соответствии с порядком затопления жести.
Преимущества: Подходит для горизонтального производства. Подходит для обработки тонких линий, подходит для бессвинцовой сварки, особенно подходит для технологии обжима. Очень хорошая плоскостность, подходит для SMT.
Недостатки: Для контроля роста усов олова необходимы хорошие условия хранения, желательно не более 6 месяцев. Не подходит для конструкции контактного переключателя. В производственном процессе процесс изготовления сварочностойкой пленки относительно высок, в противном случае это приведет к падению сварочностойкой пленки. Для многократной сварки лучше всего использовать защиту от газа N2. Электрические измерения также являются проблемой.
6. Тонущее серебро
Процесс погружения серебра находится между органическим покрытием и химическим никелированием/золотом, процесс относительно простой и быстрый; Даже под воздействием тепла, влажности и загрязнения серебро сохраняет хорошую свариваемость, но теряет свой блеск. Серебряное покрытие не обладает такой хорошей физической прочностью, как химическое никелирование/позолота, поскольку под слоем серебра нет никеля.
Преимущества: Простой процесс, подходит для бессвинцовой сварки, поверхностного монтажа. Очень плоская поверхность, низкая стоимость, подходит для очень тонких линий.
Недостатки: Высокие требования к хранению, легко загрязняется. Прочность сварки подвержена проблемам (проблема микрополостей). Под пленкой сопротивления сварке легко наблюдать явление электромиграции и явление укуса меди Джавани. Электрические измерения также являются проблемой.
7, химический никель-палладий
По сравнению с осаждением золота между никелем и золотом существует дополнительный слой палладия, и палладий может предотвратить явление коррозии, вызванное реакцией замещения, и полностью подготовиться к осаждению золота. Золото плотно покрыто палладием, что обеспечивает хорошую поверхность контакта.
Преимущества: Подходит для бессвинцовой сварки. Очень плоская поверхность, подходит для поверхностного монтажа. Сквозные отверстия также могут быть никель-золотыми. Длительный срок хранения, условия хранения не суровые. Подходит для электрических испытаний. Подходит для конструкции контактов переключателя. Подходит для переплета алюминиевой проволоки, подходит для толстой пластины, обладает высокой устойчивостью к воздействию окружающей среды.
8. Гальваническое покрытие твердого золота.
Чтобы повысить износостойкость изделия, увеличьте количество вставок и снятий, а также гальваники твердого золота.
Изменения в процессе обработки поверхности печатных плат не очень велики, кажется, это относительно далекая вещь, но следует отметить, что долгосрочные медленные изменения приведут к большим изменениям. В случае растущих требований к защите окружающей среды процесс обработки поверхности печатных плат определенно кардинально изменится в будущем.
Время публикации: 05 июля 2023 г.
