Найбольш важнай мэтай апрацоўкі паверхні друкаванай платы з'яўляецца забеспячэнне добрай зварвальнасці або электрычных уласцівасцей. Паколькі медзь у прыродзе звычайна існуе ў выглядзе аксідаў у паветры, яна наўрад ці зможа доўга захоўвацца ў першапачатковым выглядзе, таму яе неабходна апрацоўваць меддзю.
Існуе мноства працэсаў апрацоўкі паверхні друкаваных поплаткаў. Распаўсюджанымі з'яўляюцца плоскія, арганічныя ахоўныя агенты для зваркі (OSP), поўнае нікелевае золата, Shen Jin, Shenxi, Shenyin, хімічнае нікелевае золата і гальванічнае цвёрдае золата. Сімптом.
1. Гарачае паветра плоскае (спрэй-бляшанка)
Агульны працэс выраўноўвання гарачым паветрам выглядае наступным чынам: мікраэрозія → папярэдні нагрэў → зварка пакрыцця → распыленне бляхі → ачыстка.
Гарачае паветранае напыленне, таксама вядомае як зварка гарачым паветрам (звычайна вядомае як алавянае напыленне), — гэта працэс нанясення пакрыцця на расплаўлены волава (свінец), прывараны да паверхні друкаванай платы, і награванне для сціскання паветра для выпроствання (прадзімання) для ўтварэння пласта супраць акіслення медзі. Гэта таксама можа забяспечыць добрую зварвальнасць слаёў пакрыцця. Увесь шво і медзь гарачым паветрам утвараюць металічнае злучэнне медзь-волава. Друкаваная плата звычайна апускаецца ў расплаўленую ваду пасля зваркі; ветраны нож выдзімае вадкасць, звараную плоскую вадкасць, перад зваркай;
Узровень цеплавога ветру падзяляецца на два тыпы: вертыкальны і гарызантальны. Лічыцца, што гарызантальны тып лепшы. У асноўным гэта гарызантальны пласт выпрамлення гарачага паветра, які адносна аднастайны, што дазваляе дасягнуць аўтаматызаванай вытворчасці.
Перавагі: больш працяглы тэрмін захоўвання; пасля завяршэння вырабу друкаванай платы паверхня медзі цалкам вільготная (волава цалкам пакрываецца перад зваркай); падыходзіць для зваркі свінцом; адпрацаваны працэс, нізкі кошт, падыходзіць для візуальнага агляду і электрычных выпрабаванняў.
Недахопы: не падыходзіць для лінейнага звязвання; з-за праблемы роўнасці паверхні існуюць абмежаванні на паверхневае нанясенне; не падыходзіць для распрацоўкі кантактных перамыкачоў. Пры распыленні волава медзь раствараецца, і плата награваецца высокай тэмпературай. Асабліва для тоўстых або тонкіх пласцін распыленне волава абмежавана, і вытворчыя аперацыі нязручныя.
2, арганічны ахоўны сродак для зваркі (OSP)
Агульны працэс наступны: абястлушчванне -> мікратраўленне -> тручэнне -> ачыстка чыстай вадой -> арганічнае пакрыццё -> ачыстка, і кіраванне працэсам адносна простае для дэманстрацыі працэсу апрацоўкі.
OSP — гэта працэс апрацоўкі паверхні друкаванай платы (PCB) меднай фальгой у адпаведнасці з патрабаваннямі дырэктывы RoHS. OSP — гэта скарочана ад Organic Solderability Preservative (арганічныя кансерванты паяльнасці), таксама вядомыя як арганічныя кансерванты паяльнасці, таксама вядомыя як Preflux (прэфлюс). Проста кажучы, OSP — гэта хімічна выгадаваная арганічная плёнка на чыстай, голай меднай паверхні. Гэтая плёнка валодае антыакісляльнымі, цеплавымі і вільгацятрывалымі ўласцівасцямі, каб абараніць медную паверхню ад іржы ў нармальным асяроддзі (акісленне або вулканізацыя і г.д.); аднак пры наступнай зварцы пры высокай тэмпературы гэтая ахоўная плёнка павінна лёгка і хутка выдаляцца флюсам, каб адкрытая чыстая медная паверхня магла быць неадкладна злучана з расплаўленым прыпоем за вельмі кароткі час, каб стварыць трывалае паянае злучэнне.
Перавагі: Працэс просты, паверхня вельмі роўная, падыходзіць для бессвінцовай зваркі і паверхневага пакрыцця. Лёгка перапрацоўваецца, зручная вытворчая дзейнасць, падыходзіць для працы на гарызантальнай лініі. Пліта падыходзіць для шматразовай апрацоўкі (напрыклад, OSP+ENIG). Нізкі кошт, экалагічна чыстая.
Недахопы: абмежаваная колькасць зварных швоў паплаўленнем (пры некалькіх зварных швах плёнка будзе разбурана, практычна двойчы без праблем). Не падыходзіць для тэхналогіі абціскання і абвязкі дротам. Візуальнае і электрычнае выяўленне нязручныя. Для паверхневага мантажу патрабуецца абарона ад газу N2. Паверхневы мантаж не падыходзіць. Высокія патрабаванні да захоўвання.
3, уся пласціна пакрыта нікелевым золатам
Нікеляванне — гэта спачатку пласт нікеля на паверхні правадніка друкаванай платы, а затым пласт золата. Нікеляванне ў асноўным прызначана для прадухілення дыфузіі паміж золатам і меддзю. Існуе два тыпы гальванічнага нікелевага золата: мяккае залатое пакрыццё (чыстае золата, залатая паверхня не выглядае яркай) і цвёрдае залатое пакрыццё (гладкая і цвёрдая паверхня, зносаўстойлівая, утрымлівае іншыя элементы, такія як кобальт, залатая паверхня выглядае ярчэй). Мяккае золата ў асноўным выкарыстоўваецца для ўпакоўкі мікрасхем і залатога дроту; цвёрдае золата ў асноўным выкарыстоўваецца ў незварных электрычных злучэннях.
Перавагі: Працяглы тэрмін захоўвання >12 месяцаў. Падыходзіць для канструкцыі кантактных выключальнікаў і залатой абвязкі. Падыходзіць для электрычных выпрабаванняў.
Слабыя бакі: больш высокі кошт, больш тоўстае золата. Гальванізаваныя пальцы патрабуюць дадатковай праводнасці канструкцыйнага дроту. Паколькі таўшчыня золата нераўнамерная, пры зварцы гэта можа прывесці да охрупнення паянага злучэння з-за занадта тоўстага пласта золата, што ўплывае на трываласць. Праблема аднастайнасці паверхні гальванічнага пакрыцця. Гальванічнае нікелевае золата не пакрывае край дроту. Не падыходзіць для злучэння алюмініевага дроту.
4. Ракавіна золата
Агульны працэс наступны: ачыстка травленнем -> мікракарозія -> папярэдняе вылугаванне -> актывацыя -> нікеляванне без электратоку -> хімічнае вылугаванне золата; У працэсе выкарыстоўваецца 6 хімічных рэзервуараў, якія ўключаюць амаль 100 відаў хімічных рэчываў, і гэты працэс больш складаны.
Паверхня медзі пакрыта тоўстым, электрычна ўстойлівым сплавам нікель-золата, які абараняе друкаваную плату на працягу доўгага часу. Акрамя таго, золата мае ўстойлівасць да ўздзеяння навакольнага асяроддзя, якой не маюць іншыя працэсы апрацоўкі паверхні. Акрамя таго, золата, якое апускаецца, можа прадухіліць растварэнне медзі, што спрыяе зборцы без свінцу.
Перавагі: не лёгка акісляецца, можа доўга захоўвацца, паверхня роўная, падыходзіць для зваркі кантактаў з дробнымі зазорамі і кампанентаў з невялікімі паянымі злучэннямі. Пераважна друкаваная плата з кнопкамі (напрыклад, плата мабільнага тэлефона). Зварку аплаўленнем можна паўтараць некалькі разоў без істотнай страты зварвальнасці. Можа выкарыстоўвацца ў якасці асноўнага матэрыялу для праводкі COB (Chip On Board).
Недахопы: высокі кошт, нізкая трываласць зваркі, з-за выкарыстання негальванічнага нікелевага працэсу лёгка ўзнікаюць праблемы з чорным дыскам. Нікелевы пласт з часам акісляецца, што пагаршае яго доўгатэрміновую надзейнасць.
5. Тонучая бляха
Паколькі ўсе сучасныя прыпоі вырабляюцца на аснове волава, пласт волава можна падабраць да любога тыпу прыпою. Працэс апускання волава дазваляе ўтвараць плоскія інтэрметалічныя злучэнні медзі і волава, што дазваляе апусканаму волава мець такую ж добрую пайнасць, як і выраўноўванне гарачым паветрам, без праблем з выраўноўваннем гарачым паветрам; бляшаную пласціну нельга захоўваць занадта доўга, і зборку трэба выконваць у адпаведнасці з парадкам апускання волава.
Перавагі: Падыходзіць для гарызантальнай лінейнай вытворчасці. Падыходзіць для тонкай лінейнай апрацоўкі, падыходзіць для зваркі без свінцу, асабліва падыходзіць для тэхналогіі абціскання. Вельмі добрая плоскаснасць, падыходзіць для паверхневага мантажу.
Недахопы: Для кантролю росту волавападобных вусоў патрабуюцца добрыя ўмовы захоўвання, пажадана не больш за 6 месяцаў. Не падыходзіць для распрацоўкі кантактных выключальнікаў. У працэсе вытворчасці працэс зваркі з'яўляецца адносна высокім, інакш гэта прывядзе да адвальвання зваркі. Для шматразовай зваркі лепш за ўсё выкарыстоўваць абарону ад газу N2. Электрычныя вымярэнні таксама з'яўляюцца праблемай.
6. Срэбра, якое тане
Працэс срэбравання — гэта працэс, які знаходзіцца паміж арганічным пакрыццём і хімічным нікеляваннем/залацістым пакрыццём. Ён адносна просты і хуткі. Нават пры ўздзеянні цяпла, вільготнасці і забруджвання срэбра захоўвае добрую зварвальнасць, але губляе свой бляск. Срэбраванне не мае такой добрай фізічнай трываласці, як хімічнае нікеляванне/залацістае пакрыццё, бо пад пластом срэбра няма нікеля.
Перавагі: Просты працэс, падыходзіць для бессвінцовай зваркі, паверхневага нанясення. Вельмі роўная паверхня, нізкі кошт, падыходзіць для вельмі тонкіх ліній.
Недахопы: высокія патрабаванні да захоўвання, лёгка забруджваецца. Схільнасць да праблем з трываласцю зваркі (праблема мікрапаражнін). Лёгка ўзнікае з'ява электраміграцыі і з'ява прыкусу Джавані медзі пад плёнкай зварачнага рэзістара. Электрычныя вымярэнні таксама з'яўляюцца праблемай.
7, хімічны нікель-паладзій
У параўнанні з асаджэннем золата, паміж нікелем і золатам утвараецца дадатковы пласт паладыю, і паладый можа прадухіліць карозію, выкліканую рэакцыяй замяшчэння, і цалкам падрыхтаваць да асаджэння золата. Золата шчыльна пакрыта паладыем, забяспечваючы добрую кантактную паверхню.
Перавагі: Падыходзіць для бессвінцовай зваркі. Вельмі роўная паверхня, падыходзіць для паверхневага мантажу. Скразныя адтуліны таксама могуць быць з нікель-золата. Працяглы тэрмін захоўвання, умовы захоўвання не жорсткія. Падыходзіць для электрычных выпрабаванняў. Падыходзіць для распрацоўкі кантактаў перамыкачоў. Падыходзіць для звязвання алюмініевым дротам, падыходзіць для тоўстых лістоў, высокая ўстойлівасць да ўздзеяння навакольнага асяроддзя.
8. Гальванічнае пакрыццё цвёрдага золата
Каб палепшыць зносаўстойлівасць вырабу, павялічце колькасць уставак і выдаленняў, а таксама гальванічнага пакрыцця цвёрдым золатам.
Змены ў працэсе апрацоўкі паверхні друкаваных плат не вельмі вялікія, здаецца, гэта адносна далёкая рэч, але варта адзначыць, што доўгатэрміновыя павольныя змены прывядуць да вялікіх змен. У выпадку ўзмацнення заклікаў да аховы навакольнага асяроддзя, працэс апрацоўкі паверхні друкаваных плат у будучыні абавязкова рэзка зменіцца.
Час публікацыі: 05 ліпеня 2023 г.
