Lyhyt kuvaus piirilevyn piirilevyn pintakäsittelyprosessista?

Piirilevyn pintakäsittelyteknologialla tarkoitetaan prosessia, jossa PCB-komponenttien ja sähköliitoskohtien päälle muodostetaan keinotekoisesti alustan mekaanisista, fysikaalisista ja kemiallisista ominaisuuksista poikkeava pintakerros. Sen tarkoituksena on varmistaa piirilevyn hyvä juotettavuus tai sähköinen suorituskyky. Koska kuparia esiintyy ilmassa oksidien muodossa, mikä vaikuttaa vakavasti piirilevyn juotettavuuteen ja sähköiseen suorituskykyyn, piirilevyn pintakäsittely on tarpeen.

1. Kuumailmatasoitus (spray tina HASL)

Aaltojuotto on paras juotostapa, jossa läpimenevät laitteet ovat vallitsevia. Kuumailmatasoituspintakäsittelytekniikan käyttö riittää täyttämään aaltojuottamisen prosessivaatimukset. Tietysti tilanteissa, joissa liitoksen lujuuden (erityisesti kontaktiliitoksen) vaaditaan olevan korkea, käytetään enimmäkseen nikkeli/kultapinnoitusmenetelmää. HASL on pääasiallinen maailmanlaajuisesti käytetty pintakäsittelyteknologia, mutta elektroniikkateollisuudessa on kolme tärkeintä liikkeellepanevaa voimaa harkitsemaan vaihtoehtoja HASL:lle: hinta, uudet prosessivaatimukset ja lyijyttömät vaatimukset.

2. Orgaaninen antioksidantti (OSP)

Organic Solderability Protective Layer on orgaaninen pinnoite, jota käytetään estämään kuparin hapettumista ennen juottamista, eli suojaamaan PCB-tyynyjen juotettavuutta vaurioilta.

Kun PCB:n pinta on käsitelty OSP:llä, kuparin pinnalle muodostuu ohut kerros orgaanisia yhdisteitä suojaamaan kuparia hapettumiselta. OSP-tyypin bentsotriatsolien paksuus on yleensä 100 A astetta, kun taas OSP-tyypin imidatsolien paksuus on paksumpi, yleensä 400 A astetta. OSP-kalvo on läpinäkyvä, sen olemassaoloa ei ole helppo tunnistaa paljaalla silmällä ja havaitseminen on vaikeaa. Kokoonpanoprosessin (reflow-juottamisen) aikana OSP sulautuu helposti juotospastaan ​​tai happamaan Fluxiin ja samalla paljastuu vahvasti aktiivinen kuparipinta ja lopuksi muodostuu metallien välissä oleva Sn/Cu yhdiste. komponentti ja tyyny. Siksi OSP:llä on erittäin hyvät ominaisuudet hitsauspinnan käsittelyyn. OSP:llä ei ole lyijysaasteongelmaa, joten se on ympäristöystävällinen.

3. Immersion Gold (ENIG)

ENIGin suojamekanismi: Paksu kerros nikkeli-kultaseosta, jolla on hyvät sähköiset ominaisuudet, on kääritty kuparipinnalle ja voi suojata piirilevyä pitkään. Toisin kuin OSP, joka toimii vain ruostesuojana, se voi olla hyödyllinen ja saavuttaa hyvän sähköisen suorituskyvyn piirilevyn pitkäaikaisessa käytössä. Lisäksi sillä on myös ympäristön sietokyky, jota muilla pintakäsittelyprosesseilla ei ole;

Kuparipinta on pinnoitettu kemiallisesti Ni/Au:lla. Sisäkerroksen Ni kerrostumispaksuus on yleensä {{0}} μin (noin 3-6 μm), ja ulkokerroksen Au kerrostumispaksuus on suhteellisen ohut, yleensä 2-4 μ tuumaa (0.05-0.1 μm). Ni muodostaa sulkukerroksen juotteen ja kuparin väliin. Juottamisen aikana ulkopuolinen Au sulaa nopeasti juotteeseen ja juote ja Ni muodostavat metallien välisen Ni/Sn-yhdisteen. Ulkokullauksen tarkoituksena on estää Ni:n hapettumista tai passivoitumista varastoinnin aikana, joten kullanpinnoituskerroksen tulee olla riittävän tiheä ja paksuuden ei tulisi olla liian ohut.

4. Chemical Immersion Silver

OSP:n ja kemiallisen nikkeli/immersiokullan välillä prosessi on yksinkertaisempi ja nopeampi. Se tarjoaa silti hyvät sähköiset ominaisuudet ja säilyttää hyvän juotettavuuden altistuessaan lämmölle, kosteudelle ja saasteille, mutta tummuu. Koska hopeakerroksen alla ei ole nikkeliä, upotushopealla ei ole kaikkea hyvää fyysistä lujuutta kuin sähköttömällä nikkelipinnoituksella/immersiokullalla;

5. Galvanointi nikkelikullan

Piirilevyn pinnalla oleva johdin galvanoidaan ensin nikkelikerroksella ja sitten kultakerros galvanoidaan. Nikkelöinti on pääasiassa estämään kullan ja kuparin välistä diffuusiota. Nyt on olemassa kahta tyyppiä galvanoitua nikkelikultaa: pehmeä kultapinnoitus (puhdas kulta, kulta tarkoittaa, että se ei näytä kirkkaalta) ja kovakullaus (pinta on sileä ja kova, kulutusta kestävä, sisältää kobolttia ja muita elementtejä, ja pinta näyttää kirkkaammalta). Pehmeää kultaa käytetään pääasiassa kultalankoja sirupakkauksissa; kovaa kultaa käytetään pääasiassa sähköliitäntöihin (kuten kultasormiin) muissa kuin juotoskohteissa.

6. PCB sekoitettu pintakäsittelytekniikka

Valitse kaksi tai useampi pintakäsittelymenetelmä pintakäsittelyyn. Yleisiä muotoja ovat: upotettu nikkelikulta plus hapettumisenesto, galvanointi nikkelikulta plus upotusnikkelikulta, galvanointi nikkelikulta plus kuumailmatasoitus, upotusnikkelikulta plus kuumailmatasoitus.