Helsta tilgangur yfirborðsmeðhöndlunar á PCB er að tryggja góða suðuhæfni eða rafmagnseiginleika. Þar sem kopar er yfirleitt til staðar sem oxíð í loftinu í náttúrunni er ólíklegt að upprunalegi koparinn haldist lengi og þarf því að meðhöndla hann með kopar.
Það eru margar aðferðir við yfirborðsmeðhöndlun á PCB-plötum. Algengustu efnin eru flatar, lífrænar suðuvarnarefni (OSP), heilgull með nikkelhúðun, Shen Jin, Shenxi, Shenyin, efnafræðilegt nikkel, gull og rafhúðun á hörðu gulli. Einkenni.
1. Heita loftið er flatt (úðadós)
Almennt ferli heitloftsjöfnunar er: örrof → forhitun → húðunarsuðu → úðabrúsa → hreinsun.
Heit loft er flatt, einnig þekkt sem heitloftssuðun (almennt þekkt sem tinúði), sem er ferlið þar sem bráðið tin (blý) sem er soðið á yfirborð prentplötunnar er húðað og loftið er þjappað með hitun til að leiðrétta (blástur) til að mynda lag sem oxar kopar. Það getur einnig veitt góða suðuhæfni. Öll suðan og koparinn í heita loftinu mynda kopar-tin málmblöndu við samsetninguna. Prentplöturnar sökkva venjulega í bráðnu suðuvatninu; vindhnífurinn blæs fljótandi suðunni flatt áður en hún er suðað.
Hitastig hitavinds er skipt í tvo gerðir: lóðrétt og lárétt. Almennt er talið að lárétta gerðin sé betri. Það er aðallega lárétt leiðréttingarlag heita loftsins sem er tiltölulega einsleitt, sem getur náð sjálfvirkri framleiðslu.
Kostir: lengri geymslutími; eftir að prentplata er tilbúin er yfirborð koparsins alveg blautt (tin er alveg þakið fyrir suðu); hentugt fyrir blýsuðu; þroskað ferli, lágur kostnaður, hentugt fyrir sjónræna skoðun og rafmagnsprófanir
Ókostir: Ekki hentugt fyrir línubindingu; vegna vandamáls með flatt yfirborð eru einnig takmarkanir á SMT; ekki hentugt fyrir hönnun snertirofa. Þegar tin er sprautað leysist kopar upp og platan verður fyrir miklum hita. Sérstaklega þykkar eða þunnar plötur er tinúðun takmörkuð og framleiðsluferlið er óþægilegt.
2, lífrænt suðuvarnarefni (OSP)
Almennt ferlið er: fituhreinsun –> ör-etsun –> súrsun –> hreinsun með vatni –> lífræn húðun –> hreinsun, og ferlisstýringin er tiltölulega auðveld til að sýna fram á meðferðarferlið.
OSP er ferli til að meðhöndla koparþynnur á prentuðum rafrásarplötum (PCB) í samræmi við kröfur RoHS tilskipunarinnar. OSP er skammstöfun fyrir Organic Solderability Preservatives, einnig þekkt sem lífræn lóðunarhæfniverndarefni, einnig þekkt sem Preflux á ensku. Einfaldlega sagt er OSP efnafræðilega ræktuð lífræn húðfilma á hreinu, berum koparyfirborði. Þessi filma er oxunar-, hitaáfalls- og rakaþolin til að vernda koparyfirborðið gegn ryði í venjulegu umhverfi (oxun eða vúlkaniseringu o.s.frv.). Hins vegar, við síðari háan hita, verður að fjarlægja þessa verndarfilmu auðveldlega með flúxinu fljótt og auðveldlega, þannig að hreina koparyfirborðið, sem verður fyrir áhrifum, geti strax blandast við bráðið lóð á mjög skömmum tíma til að mynda fast lóðtengingu.
Kostir: Ferlið er einfalt, yfirborðið er mjög slétt, hentugt fyrir blýlausa suðu og SMT. Auðvelt að endurvinna, þægileg framleiðsluaðgerð, hentugt fyrir lárétta línuvinnslu. Platan hentar fyrir margvíslega vinnslu (t.d. OSP+ENIG). Lágt verð, umhverfisvænt.
Ókostir: Takmörkun á fjölda endursuðu (þykkt margra suðusiða, filman eyðileggst, í grundvallaratriðum 2 sinnum án vandræða). Ekki hentugt fyrir krumpun, vírbinding. Sjónræn greining og rafmagnsgreining eru ekki þægileg. N2 gasvörn er nauðsynleg fyrir SMT. Endurvinnsla á SMT hentar ekki. Miklar geymslukröfur.
3, öll platan er húðuð með nikkelgull
Nikkelhúðun er yfirborðsleiðari prentplötunnar sem fyrst er húðaður með nikkellagi og síðan með gulllagi. Nikkelhúðun er aðallega til að koma í veg fyrir dreifingu milli gulls og kopars. Það eru tvær gerðir af rafskautuðu nikkelgulli: mjúkgullhúðun (hreint gull, gullyfirborðið lítur ekki bjart út) og hörð gullhúðun (slétt og hart yfirborð, slitþolið, inniheldur önnur frumefni eins og kóbalt, gullyfirborðið lítur bjartara út). Mjúkt gull er aðallega notað til að pakka gullvír fyrir flísar; hart gull er aðallega notað í ósuðuðum rafmagnstengingum.
Kostir: Langur geymslutími >12 mánuðir. Hentar fyrir snertirofa og gullvíratengingu. Hentar fyrir rafmagnsprófanir.
Veikleiki: Hærra verð, þykkara gull. Rafmagnsþræðir krefjast aukinnar leiðni í vírnum. Þar sem þykkt gullsins er ekki stöðug getur það valdið því að lóðtengingin verði brothætt vegna of þykks gullsins þegar það er notað við suðu, sem hefur áhrif á styrkinn. Vandamál með einsleitni yfirborðs rafmagnsins. Rafmagnsþræðir nikkelgull þekur ekki brún vírsins. Ekki hentugt til að tengja saman álvír.
4. Vask gull
Almennt ferlið er: súrsunarhreinsun –> örtæring –> forútskolun –> virkjun –> raflaus nikkelhúðun –> efnafræðileg gullútskolun; Það eru 6 efnatankar í ferlinu, sem fela í sér næstum 100 tegundir af efnum, og ferlið er flóknara.
Sökkvandi gull er vafið inn í þykka, rafmagnagóða nikkel-gullblöndu á koparyfirborðinu, sem getur verndað prentplötuna í langan tíma; Þar að auki hefur það einnig umhverfisþol sem aðrar yfirborðsmeðferðaraðferðir hafa ekki. Að auki getur sökkvandi gull einnig komið í veg fyrir upplausn kopars, sem er til góðs fyrir blýlausa samsetningu.
Kostir: Ekki auðvelt að oxa, geymist lengi, yfirborðið er slétt, hentar vel til að suða pinna með fínu bili og íhluti með litlum lóðtengingum. Æskilegt er að nota PCB-borð með hnöppum (eins og farsímaborð). Hægt er að endurtaka endursuðu margoft án þess að það tapi miklu á suðuhæfni. Það er hægt að nota sem grunnefni fyrir COB (Chip On Board) raflögn.
Ókostir: hár kostnaður, lélegur suðustyrkur, vegna notkunar á órafhlöðuðu nikkelferli er auðvelt að fá svört diskavandamál. Nikkellagið oxast með tímanum og langtímaáreiðanleiki er vandamál.
5. Sökkvandi blikk
Þar sem öll núverandi lóðmálmur er byggð á tini er hægt að para tinlagið við hvaða tegund lóðmálms sem er. Með því að sökkva tini er hægt að mynda flatar kopar-tini málmblöndur, sem gerir það að verkum að sökkvandi tin hefur jafn góða lóðunarhæfni og heitloftssléttun án þess að þurfa að hafa höfuðverkinn við flattingu með heitloftssléttun. Ekki er hægt að geyma tiniplötuna of lengi og samsetningin verður að fara fram í samræmi við röð tinisins.
Kostir: Hentar fyrir lárétta línuframleiðslu. Hentar fyrir fínlínuvinnslu, hentugur fyrir blýlausa suðu, sérstaklega hentugur fyrir krimptækni. Mjög góð flatnæmi, hentugur fyrir SMT.
Ókostir: Góð geymsluskilyrði eru nauðsynleg, helst ekki lengur en 6 mánuðir, til að stjórna vexti tinþráða. Ekki hentugt fyrir hönnun snertirofa. Í framleiðsluferlinu er suðuviðnámsfilman tiltölulega mikil, annars veldur það því að suðuviðnámsfilman dettur af. Fyrir endurtekna suðu er N2 gasvörn best. Rafmagnsmælingar eru einnig vandamál.
6. Sökkvandi silfur
Silfursökkvunarferlið er á milli lífrænnar húðunar og raflausrar nikkel-/gullhúðunar, ferlið er tiltölulega einfalt og hratt; Jafnvel þegar silfur verður fyrir hita, raka og mengun getur það viðhaldið góðri suðuhæfni en missir gljáa sinn. Silfurhúðun hefur ekki sama góðan líkamlegan styrk og raflaus nikkel-/gullhúðun vegna þess að ekkert nikkel er undir silfurlaginu.
Kostir: Einfalt ferli, hentugt fyrir blýlausa suðu, SMT. Mjög flatt yfirborð, lágur kostnaður, hentugt fyrir mjög fínar línur.
Ókostir: Mikil geymsluþörf, auðvelt að menga. Vandamál með suðuþol (örhola). Auðvelt er að fá rafflæði og Javani-bita kopars undir suðuviðnámsfilmu. Rafmagnsmælingar eru einnig vandamál.
7, efnafræðilegt nikkel-palladíum
Í samanburði við gullútfellingu er auka lag af palladíum á milli nikkels og gulls, og palladíum getur komið í veg fyrir tæringu sem stafar af endurnýjunarviðbrögðum og undirbúið gullútfellingu að fullu. Gull er þétthúðað með palladíum, sem veitir góða snertiflöt.
Kostir: Hentar fyrir blýlausa suðu. Mjög flatt yfirborð, hentugt fyrir SMT. Gegnsæ göt geta einnig verið úr nikkelgulli. Langur geymslutími, geymsluskilyrði eru ekki erfið. Hentar fyrir rafmagnsprófanir. Hentar fyrir hönnun rofa. Hentar fyrir vírbindingu á áli, hentugur fyrir þykkar plötur, sterk viðnám gegn umhverfisáhrifum.
8. Rafhúðun á hörðu gulli
Til að bæta slitþol vörunnar skal auka fjölda innsetningar og fjarlægingar og rafhúðunar á hörðu gulli.
Breytingar á yfirborðsmeðferð PCB eru ekki mjög miklar, þær virðast vera tiltölulega fjarlægar, en það ber að hafa í huga að langtíma hægar breytingar munu leiða til mikilla breytinga. Ef kröfur um umhverfisvernd aukast mun yfirborðsmeðferð PCB örugglega breytast verulega í framtíðinni.
Birtingartími: 5. júlí 2023
