Ο βασικότερος σκοπός της επιφανειακής επεξεργασίας PCB είναι να εξασφαλίσει καλή συγκολλησιμότητα ή ηλεκτρικές ιδιότητες. Επειδή ο χαλκός στη φύση τείνει να υπάρχει με τη μορφή οξειδίων στον αέρα, είναι απίθανο να διατηρηθεί ως ο αρχικός χαλκός για μεγάλο χρονικό διάστημα, επομένως χρειάζεται επεξεργασία με χαλκό.
Υπάρχουν πολλές διαδικασίες επεξεργασίας επιφάνειας PCB. Τα κοινά είδη είναι επίπεδα, οργανικά συγκολλημένα προστατευτικά μέσα (OSP), επινικελωμένος χρυσός πλήρους σανίδας, Shen Jin, Shenxi, Shenyin, χημικό νικέλιο, χρυσός και επιμετάλλωση σκληρού χρυσού. Σύμπτωμα.
1. Ο ζεστός αέρας είναι επίπεδος (τενεκέ ψεκασμού)
Η γενική διαδικασία της διαδικασίας εξομάλυνσης θερμού αέρα είναι: μικροδιάβρωση → προθέρμανση → συγκόλληση επίστρωσης → κασσίτερος ψεκασμού → καθαρισμός.
Ο ζεστός αέρας είναι επίπεδος, γνωστός και ως θερμοκολλημένος αέρας (κοινώς γνωστός ως ψεκασμός κασσίτερου), που είναι η διαδικασία επικάλυψης του τήγματος κασσίτερου (μόλυβδου) που συγκολλάται στην επιφάνεια PCB και χρησιμοποιώντας θέρμανση για τη συμπίεση της ανόρθωσης αέρα (φύσημα) για να σχηματιστεί ένα στρώμα αντιοξείδωσης χαλκού. Μπορεί επίσης να παρέχει καλή συγκολλησιμότητα στρώσεων επίστρωσης. Ολόκληρη η συγκόλληση και ο χαλκός του θερμού αέρα σχηματίζουν μια επαγωγική ένωση μετάλλου χαλκού-κασσιτέρου στο συνδυασμό. Το PCB συνήθως βυθίζεται στο συγκολλημένο νερό που τήκεται. το μαχαίρι αέρα φυσά το υγρό συγκολλημένο επίπεδο υγρό συγκολλημένο πριν από το συγκολλημένο.
Το επίπεδο του θερμικού ανέμου χωρίζεται σε δύο τύπους: κάθετο και οριζόντιο. Γενικά πιστεύεται ότι ο οριζόντιος τύπος είναι καλύτερος. Είναι κυρίως το οριζόντιο στρώμα ανόρθωσης ζεστού αέρα είναι σχετικά ομοιόμορφο, το οποίο μπορεί να επιτύχει αυτοματοποιημένη παραγωγή.
Πλεονεκτήματα: μεγαλύτερος χρόνος αποθήκευσης. μετά την ολοκλήρωση του PCB, η επιφάνεια του χαλκού είναι εντελώς υγρή (ο κασσίτερος καλύπτεται πλήρως πριν από τη συγκόλληση). κατάλληλο για συγκόλληση μολύβδου. ώριμη διαδικασία, χαμηλού κόστους, κατάλληλη για οπτική επιθεώρηση και ηλεκτρικές δοκιμές
Μειονεκτήματα: Δεν είναι κατάλληλο για δέσιμο γραμμής. Λόγω του προβλήματος της επιπεδότητας της επιφάνειας, υπάρχουν επίσης περιορισμοί στο SMT. δεν είναι κατάλληλο για σχεδιασμό διακόπτη επαφής. Όταν ψεκάζετε κασσίτερο, ο χαλκός θα διαλυθεί και η σανίδα είναι υψηλή θερμοκρασία. Ιδιαίτερα παχιές ή λεπτές πλάκες, ο ψεκασμός κασσίτερου είναι περιορισμένος και η λειτουργία παραγωγής είναι άβολη.
2, οργανικό προστατευτικό συγκολλητικότητας (OSP)
Η γενική διαδικασία είναι: απολίπανση –> μικρο-εγχάραξη –> αποξήρανση –> καθαρισμός καθαρού νερού –> οργανική επίστρωση –> καθαρισμός, και ο έλεγχος της διαδικασίας είναι σχετικά εύκολος να δείξει τη διαδικασία επεξεργασίας.
Το OSP είναι μια διαδικασία για την επεξεργασία επιφάνειας φύλλου χαλκού πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος (PCB) σύμφωνα με τις απαιτήσεις της οδηγίας RoHS. Το OSP είναι συντομογραφία του Organic Solderability Preservatives, επίσης γνωστά ως οργανικά συντηρητικά συγκόλλησης, επίσης γνωστό ως Preflux στα αγγλικά. Με απλά λόγια, το OSP είναι μια χημικά αναπτυγμένη οργανική μεμβράνη δέρματος σε μια καθαρή, γυμνή επιφάνεια χαλκού. Αυτή η μεμβράνη έχει αντιοξείδωση, θερμικό σοκ, αντοχή στην υγρασία, για να προστατεύει την επιφάνεια του χαλκού στο κανονικό περιβάλλον που δεν σκουριάζει πλέον (οξείδωση ή βουλκανισμό κ.λπ.). Ωστόσο, στην επακόλουθη υψηλή θερμοκρασία συγκόλλησης, αυτή η προστατευτική μεμβράνη πρέπει να αφαιρείται εύκολα από τη ροή γρήγορα, έτσι ώστε η εκτεθειμένη καθαρή επιφάνεια χαλκού να μπορεί να συνδυαστεί αμέσως με τη λιωμένη κόλληση σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα για να γίνει μια συμπαγής ένωση συγκόλλησης.
Πλεονεκτήματα: Η διαδικασία είναι απλή, η επιφάνεια είναι πολύ επίπεδη, κατάλληλη για συγκόλληση χωρίς μόλυβδο και SMT. Εύκολο στην επανεπεξεργασία, βολική λειτουργία παραγωγής, κατάλληλο για λειτουργία οριζόντιας γραμμής. Η πλακέτα είναι κατάλληλη για πολλαπλή επεξεργασία (π.χ. OSP+ENIG). Χαμηλό κόστος, φιλικό προς το περιβάλλον.
Μειονεκτήματα: ο περιορισμός του αριθμού συγκόλλησης επαναροής (πολλαπλά πάχη συγκόλλησης, η μεμβράνη θα καταστραφεί, βασικά 2 φορές δεν υπάρχει πρόβλημα). Δεν είναι κατάλληλο για τεχνολογία πτύχωσης, σύρμα. Η οπτική ανίχνευση και η ηλεκτρική ανίχνευση δεν είναι βολικές. Απαιτείται προστασία αερίου N2 για SMT. Η επανεπεξεργασία SMT δεν είναι κατάλληλη. Υψηλές απαιτήσεις αποθήκευσης.
3, ολόκληρη η πλάκα επιχρυσωμένο νικέλιο
Η επίστρωση νικελίου είναι ο επιφανειακός αγωγός PCB που επιστρώνεται πρώτα με ένα στρώμα νικελίου και στη συνέχεια επιμεταλλώνεται με ένα στρώμα χρυσού, η επινικελίωση είναι κυρίως για την πρόληψη της διάχυσης μεταξύ χρυσού και χαλκού. Υπάρχουν δύο τύποι επιμεταλλωμένου νικελίου χρυσού: η επιμετάλλωση με μαλακό χρυσό (καθαρός χρυσός, η επιφάνεια του χρυσού δεν φαίνεται φωτεινή) και η σκληρή επιχρυσωμένη επιμετάλλωση (λεία και σκληρή επιφάνεια, ανθεκτική στη φθορά, που περιέχει άλλα στοιχεία όπως κοβάλτιο, η επιφάνεια χρυσού φαίνεται πιο φωτεινή). Ο μαλακός χρυσός χρησιμοποιείται κυρίως για τη συσκευασία τσιπ χρυσό σύρμα. Ο σκληρός χρυσός χρησιμοποιείται κυρίως σε μη συγκολλημένες ηλεκτρικές διασυνδέσεις.
Πλεονεκτήματα: Μεγάλη διάρκεια αποθήκευσης >12 μήνες. Κατάλληλο για σχεδιασμό διακόπτη επαφής και δέσιμο χρυσού σύρματος. Κατάλληλο για ηλεκτρικές δοκιμές
Αδυναμία: Μεγαλύτερο κόστος, παχύτερος χρυσός. Τα ηλεκτρολυμένα δάχτυλα απαιτούν πρόσθετη αγωγιμότητα του σύρματος. Επειδή το πάχος του χρυσού δεν είναι σταθερό, όταν εφαρμόζεται στη συγκόλληση, μπορεί να προκαλέσει την ευθραυστότητα της ένωσης συγκόλλησης λόγω πολύ παχύ χρυσού, επηρεάζοντας την αντοχή. Πρόβλημα ομοιομορφίας επιφάνειας ηλεκτρολυτικής. Ο επιμεταλλωμένος χρυσός από νικέλιο δεν καλύπτει την άκρη του σύρματος. Δεν είναι κατάλληλο για συγκόλληση σύρματος αλουμινίου.
4. Βυθίστε το χρυσό
Η γενική διαδικασία είναι: καθαρισμός τουρσί –> μικροδιάβρωση –> προέκπλυμα –> ενεργοποίηση –> ηλεκτρολυτική επινικελίωση –> χημική έκπλυση χρυσού. Υπάρχουν 6 δεξαμενές χημικών στη διαδικασία, που περιλαμβάνουν σχεδόν 100 είδη χημικών ουσιών και η διαδικασία είναι πιο περίπλοκη.
Ο βυθιζόμενος χρυσός είναι τυλιγμένος σε ένα παχύ, ηλεκτρικά καλό κράμα χρυσού νικελίου στην επιφάνεια του χαλκού, το οποίο μπορεί να προστατεύσει το PCB για μεγάλο χρονικό διάστημα. Επιπλέον, έχει επίσης περιβαλλοντική ανοχή που δεν έχουν άλλες διεργασίες επιφανειακής επεξεργασίας. Επιπλέον, ο βυθιζόμενος χρυσός μπορεί επίσης να αποτρέψει τη διάλυση του χαλκού, κάτι που θα ωφελήσει τη συναρμολόγηση χωρίς μόλυβδο.
Πλεονεκτήματα: δεν είναι εύκολο να οξειδωθεί, μπορεί να αποθηκευτεί για μεγάλο χρονικό διάστημα, η επιφάνεια είναι επίπεδη, κατάλληλη για συγκόλληση πείρων λεπτού διάκενου και εξαρτημάτων με μικρές συγκολλήσεις. Προτιμώμενη πλακέτα PCB με κουμπιά (όπως πλακέτα κινητού τηλεφώνου). Η συγκόλληση με επαναροή μπορεί να επαναληφθεί πολλές φορές χωρίς μεγάλη απώλεια συγκολλησιμότητας. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως υλικό βάσης για την καλωδίωση COB (Chip On Board).
Μειονεκτήματα: υψηλό κόστος, κακή αντοχή συγκόλλησης, επειδή η χρήση μη ηλεκτρολυμένης διαδικασίας νικελίου, εύκολο να έχετε προβλήματα μαύρου δίσκου. Το στρώμα νικελίου οξειδώνεται με την πάροδο του χρόνου και η μακροπρόθεσμη αξιοπιστία είναι ένα ζήτημα.
5. Βυθιζόμενη κασσίτερος
Δεδομένου ότι όλες οι τρέχουσες κολλήσεις είναι βασισμένες σε κασσίτερο, η στρώση κασσίτερου μπορεί να συνδυαστεί με οποιοδήποτε τύπο συγκόλλησης. Η διαδικασία βύθισης κασσίτερου μπορεί να σχηματίσει επίπεδες διαμεταλλικές ενώσεις μετάλλου χαλκού-κασσιτέρου, γεγονός που κάνει το βυθιζόμενο κασσίτερο να έχει την ίδια καλή ικανότητα συγκόλλησης με το εξομάλυνση με ζεστό αέρα χωρίς το επίπεδο πρόβλημα του πονοκεφάλου της εξομάλυνσης του θερμού αέρα. Η πλάκα κασσίτερου δεν μπορεί να αποθηκευτεί για πολύ καιρό και η συναρμολόγηση πρέπει να γίνει σύμφωνα με τη σειρά βύθισης του κασσίτερου.
Πλεονεκτήματα: Κατάλληλο για παραγωγή οριζόντιας γραμμής. Κατάλληλο για επεξεργασία λεπτής γραμμής, κατάλληλο για συγκόλληση χωρίς μόλυβδο, ιδιαίτερα κατάλληλο για τεχνολογία πτύχωσης. Πολύ καλή επιπεδότητα, κατάλληλη για SMT.
Μειονεκτήματα: Απαιτούνται καλές συνθήκες αποθήκευσης, κατά προτίμηση όχι περισσότερο από 6 μήνες, για τον έλεγχο της ανάπτυξης του κασσίτερου μουστάκι. Δεν είναι κατάλληλο για σχεδιασμό διακόπτη επαφής. Στη διαδικασία παραγωγής, η διαδικασία μεμβράνης αντίστασης συγκόλλησης είναι σχετικά υψηλή, διαφορετικά θα προκαλέσει την πτώση της μεμβράνης αντίστασης συγκόλλησης. Για πολλαπλές συγκολλήσεις, η προστασία αερίου N2 είναι η καλύτερη. Η ηλεκτρική μέτρηση είναι επίσης ένα πρόβλημα.
6. Ασήμι που βυθίζεται
Η διαδικασία βύθισης αργύρου είναι μεταξύ οργανικής επίστρωσης και ηλεκτρολυτικής επινικελίωσης/χρυσού, η διαδικασία είναι σχετικά απλή και γρήγορη. Ακόμη και όταν εκτίθεται στη ζέστη, την υγρασία και τη ρύπανση, το ασήμι εξακολουθεί να είναι σε θέση να διατηρήσει καλή συγκολλησιμότητα, αλλά θα χάσει τη λάμψη του. Η επάργυρη δεν έχει την καλή φυσική αντοχή της ηλεκτρολυτικής επινικελώσεως/επιχρυσώσεως επειδή δεν υπάρχει νικέλιο κάτω από το στρώμα αργύρου.
Πλεονεκτήματα: Απλή διαδικασία, κατάλληλη για συγκόλληση χωρίς μόλυβδο, SMT. Πολύ επίπεδη επιφάνεια, χαμηλού κόστους, κατάλληλο για πολύ λεπτές γραμμές.
Μειονεκτήματα: Υψηλές απαιτήσεις αποθήκευσης, εύκολο στη ρύπανση. Η αντοχή της συγκόλλησης είναι επιρρεπής σε προβλήματα (πρόβλημα μικροκοιλότητας). Είναι εύκολο να έχουμε φαινόμενο ηλεκτρομετανάστευσης και φαινόμενο δαγκώματος Javani του χαλκού κάτω από το φιλμ αντίστασης συγκόλλησης. Η ηλεκτρική μέτρηση είναι επίσης ένα πρόβλημα
7, χημικό νικέλιο παλλάδιο
Σε σύγκριση με την κατακρήμνιση χρυσού, υπάρχει ένα επιπλέον στρώμα παλλαδίου μεταξύ νικελίου και χρυσού και το παλλάδιο μπορεί να αποτρέψει το φαινόμενο της διάβρωσης που προκαλείται από την αντίδραση αντικατάστασης και να προετοιμαστεί πλήρως για την καθίζηση χρυσού. Ο χρυσός είναι στενά επικαλυμμένος με παλλάδιο, παρέχοντας μια καλή επιφάνεια επαφής.
Πλεονεκτήματα: Κατάλληλο για συγκόλληση χωρίς μόλυβδο. Πολύ επίπεδη επιφάνεια, κατάλληλη για SMT. Μέσα από τρύπες μπορεί επίσης να είναι νικέλιο χρυσό. Μεγάλος χρόνος αποθήκευσης, οι συνθήκες αποθήκευσης δεν είναι σκληρές. Κατάλληλο για ηλεκτρικές δοκιμές. Κατάλληλο για σχεδιασμό επαφής διακόπτη. Κατάλληλο για δέσιμο σύρματος αλουμινίου, κατάλληλο για παχιά πλάκα, ισχυρή αντοχή στην περιβαλλοντική επίθεση.
8. Επιμετάλλωση σκληρού χρυσού
Προκειμένου να βελτιωθεί η αντοχή στη φθορά του προϊόντος, αυξήστε τον αριθμό εισαγωγής και αφαίρεσης και επιμετάλλωσης σκληρού χρυσού.
Οι αλλαγές στη διαδικασία επεξεργασίας επιφάνειας PCB δεν είναι πολύ μεγάλες, φαίνεται να είναι σχετικά μακρινό πράγμα, αλλά πρέπει να σημειωθεί ότι οι μακροπρόθεσμες αργές αλλαγές θα οδηγήσουν σε μεγάλες αλλαγές. Σε περίπτωση αυξανόμενων εκκλήσεων για προστασία του περιβάλλοντος, η διαδικασία επιφανειακής επεξεργασίας των PCB σίγουρα θα αλλάξει δραματικά στο μέλλον.
Ώρα δημοσίευσης: Ιούλ-05-2023
