Высокочастотная печатная плата

Руководство по обработке поверхности печатной платы

Почему при производстве печатных плат необходима обработка поверхности печатных плат?

Хорошо известно, что медь легко окисляется и разрушается под воздействием воздуха, что серьезно влияет на паяемость и электрические свойства печатных плат. При производстве печатных плат обработка поверхности печатных плат может эффективно повысить надежность и срок годности сборки печатных плат. Если поверхность печатной платы не обработана, легко вызвать проблемы с пайкой. В тяжелых случаях паять площадки и компоненты невозможно.
Целью обработки поверхности является обеспечение хорошей паяемости или электрических характеристик печатной платы.

8 видов распространенных типов обработки поверхности печатных плат.

JHDPCB может выполнять различные процессы обработки поверхности в соответствии с потребностями клиента, такие как выравнивание горячим воздухом (HASL), выравнивание горячим воздухом без свинца (HASL без свинца), органическое покрытие (OSP), химическое никель-иммерсионное золото (ENIG), химическое покрытие никель-палладием, иммерсионное золото (ENEPIG), иммерсионное серебро, иммерсионное олово и т. д. Различные типы обработки поверхности имеют разный срок годности. Ниже для справки приведен краткий анализ нескольких распространенных типов обработки поверхности печатных плат!

HASL, выравнивание припоя горячим воздухом.

Выравнивание горячим воздухом, также известное как выравнивание припоем горячим воздухом, представляет собой процесс нанесения расплавленного оловянно-свинцового припоя на поверхность печатной платы и выравнивания (выравнивания) нагретым сжатым воздухом с образованием слоя, устойчивого к окислению меди и обеспечивающего хорошую паяемость. Металлическое соединение медь-олово, получаемое в месте соединения припоя и меди при выравнивании горячим воздухом, толщина которого составляет от 1 до 2 милов.

OSP, Органическое покрытие.

OSP отличается от других процессов обработки поверхности: его роль заключается в том, чтобы действовать как барьерный слой между медью и воздухом; OSP отличается от других процессов обработки поверхности: его роль заключается в том, чтобы действовать как барьерный слой между медью и воздухом; Этот слой пленки обладает антиоксидацией, термостойкость и влагостойкость для защиты поверхности меди от ржавления (окисления или вулканизации и т.п.) в обычных условиях; в то же время он должен легко удаляться при последующей высокотемпературной сварке с помощью порошка-накипи, чтобы облегчить пайку.
Процесс органического покрытия прост и недорог, что делает его широко используемым в промышленности. Первыми молекулами органических покрытий являются имидазол и бензотриазол, которые играют роль в предотвращении ржавчины, а новейшие молекулы – это в основном бензимидазол. Чтобы обеспечить возможность многократной пайки оплавлением, недопустимо использование только одного слоя органического покрытия на поверхности меди. Слоев должно быть много. Вот почему в химическую ванну обычно добавляют медную жидкость. После нанесения первого слоя слой покрытия адсорбирует медь; затем молекулы органического покрытия второго слоя соединяются с медью, пока на поверхности меди не соберутся двадцать или даже сотни молекул органического покрытия.

ENIG.Химическое золото.

Химическое никель/иммерсионное золото, сокращенно ENIG, также известное как никель-золото, иммерсионное никель-золото или никелевое золото, полученное химическим способом, заключается в замене палладия на поверхности меди посредством химической реакции и последующего химического нанесения покрытия на палладиевый сердечник. Слой никель-фосфорного сплава,а затем слой золота наносится на поверхность никеля посредством реакции замещения. Иммерсионное золото никель-золото имеет два процесса: перемещение и полузамена и полуредукция смешанного банного здания.
В отличие от OSP, который используется только в качестве антикоррозионного барьерного слоя, он может быть полезен и обеспечивает хорошие электрические характеристики при длительном использовании печатной платы. Кроме того, он также обладает экологической устойчивостью, которой нет у других процессов обработки поверхности. Он используется для предотвращения окисления или коррозии меди на поверхности печатной платы. Его также используют для пайки и наносят на контакты (например, кнопки, золотые пальцы на картах памяти и т. д.).
Причина никелирования заключается в том, что золото и медь рассеивают друг друга, а слой никеля может предотвратить диффузию между ними. Без барьерного слоя никеля золото диффундирует в медь в течение нескольких часов. Еще одним преимуществом химического никеля/иммерсионного золота является прочность никеля. Только никель толщиной 5 мкм может контролировать расширение в направлении Z при высоких температурах. Кроме того, химический никель/иммерсионное золото также может предотвратить растворение меди, что принесет пользу бессвинцовой пайке.

IAG. Иммерсионное серебро.

Процесс иммерсионного серебра находится между OSP и химическим никелем/иммерсионным золотом, и этот процесс прост и быстр. Иммерсионное серебро не предназначено для нанесения на печатную плату толстой брони. Даже если он подвергается воздействию тепла, влажности и загрязнения, он все равно может обеспечивать хорошие электрические характеристики и сохранять хорошую паяемость, но потеряет свой блеск. Поскольку под слоем серебра нет никеля, иммерсионное серебро не обладает такой хорошей физической прочностью, как химический никель/иммерсионное золото.
Иммерсионное серебро представляет собой реакцию замещения, это почти субмикронное покрытие из чистого серебра. Иногда процесс иммерсионного серебра также содержит некоторое количество органических веществ, главным образом для предотвращения коррозии серебра и устранения проблем миграции серебра. Обычно трудно измерить этот тонкий слой органического вещества. Анализ показывает, что масса организма составляет менее 1%.

ISN. Погружная банка.

Поскольку все припои основаны на олове, слой олова можно сочетать с любым типом припоя. С этой точки зрения процесс иммерсионного олова весьма перспективен. Тем не менее, усы олова склонны появляться в предыдущих печатных платах после процесса иммерсионного олова, а усы олова и миграция олова во время процесса пайки будут вызывать проблемы с надежностью, что ограничивает использование процесса иммерсионного олова. Позже в иммерсионный раствор олова были добавлены органические добавки, чтобы придать структуре слоя олова гранулированную структуру, которая преодолевает предыдущие проблемы, а также обладает хорошей термической стабильностью и паяемостью.
Процесс иммерсионного олова может образовывать плоское интерметаллическое соединение медь-олово. Эта особенность обеспечивает такую же хорошую паяемость погружной банки, как и выравнивание горячим воздухом, без головной боли, связанной с выравниванием горячим воздухом; также отсутствует химическое никелирование/погружение. Диффузия между золотом и металлом; просто погружную жесть нельзя хранить слишком долго. 

Гальваническое никель-золото.

Гальваническое никель-золото — самая ранняя технология отделки поверхности печатных плат. Он доступен с момента появления печатных плат, а другие процессы появляются медленно. Гальваническое никель-золото имеет никелевую гальваническую оболочку в качестве первого слоя на поверхности проводящего тела печатной платы и золотую гальваническую оболочку в качестве второго слоя. Никелирование в основном предназначено для предотвращения растекания между медью и золотом. Существует два вида гальванического никель-золота: мягкое золотое покрытие и твердое золотое покрытие. Гальваническое никелевое мягкое золото в основном воздействует на золотую проволоку в упаковке чипов; Гальванизированное никелевое твердое золото в основном воздействует на электрические соединения в местах без пайки.
Пайка может привести к тому, что гальваническое золото станет хрупким при нормальных условиях, что приведет к сокращению срока службы, поэтому избегайте сварки гальванического золота; хотя иммерсионное золото, полученное химическим способом, является плотным и тонким, хрупкость практически никогда не случается.

Химический палладий.

Процесс химического палладирования близок к химическому никелированию. Основным процессом является восстановление ионов палладия до палладия на каталитической поверхности с помощью восстановителей, таких как дигидрогипофосфит натрия. Этот новый тип палладия назван катализатором, способствующим реакции, из которой образуются палладиевые покрытия любой толщины.
Преимуществами палладия, полученного химическим способом, являются хорошая надежность пайки, гладкость поверхности и термическая стабильность. Недостатком является то, что палладий — действительно редкий драгоценный металл, поэтому его стоимость будет высокой.

ENEPIG, химический никель, химический иммерсионный палладий, золото.

Иммерсионное никелево-палладиевое иммерсионное золото, которое является сокращением от ENEPIG, также называется иммерсионным никель-электролитическим палладиевым золотом, технология которого имеет три структуры: слой никеля, слой палладия и слой золота. Между никелем и золотом имеется еще один слой палладия. Слой палладия, полученный химическим способом, защитит слой никеля от чрезмерной коррозии вытеснения золота во время реакции осаждения вытеснения золота. Палладий хорошо подготовлен к иммерсионному золоту, предотвращая при этом коррозию, вызываемую реакцией замещения.

Технология ENEPIG (никель-палладиевое иммерсионное золото) используется для поверхностной обработки подложек упаковки. Во время процесса никель-палладиевого иммерсионного золота используются химическое палладиевое покрытие и иммерсионный контроль золота на слое никеля для получения точной толщины осаждения и однородности слоя золота. Для достижения хорошей контактной поверхности. И оптимизировать контроль проблемы инфильтрации золота в процессе иммерсионного золота, чтобы удовлетворить потребности в небольшом расстоянии между областями пайки. Сравнивая способность к склеиванию проводов, паяемость и способность к предотвращению старения пластины ENEPIG Surface Finish и пластины Surface Finish с гальваническим покрытием из никель-золота, подтверждается, что технология управления ENEPIG также превосходит гальванизированные никель и золото. Наносимая мощность никеля составляет около 3-6 м, толщина палладия около 0,1-0,2 м, толщина золота около 0,03-0,1 м. Технология управления ENEPIG позволяет получить превосходное и надежное качество поверхности и удовлетворить все требования бессвинцового процесса сборки, который очень подходит для обработки поверхности и изготовления подложек упаковки.

Поверхности печатных плат

Каков срок годности различных видов обработки поверхности печатных плат?

Он имеет разные сроки годности с различной обработкой поверхности. Срок годности печатной платы был определен на основе отделки поверхности печатной платы, IPC определяет срок годности печатной платы, как показано ниже:

  • OSP – 6 месяцев;
  • HASL – 12 месяцев;
  • HASL бессвинцовый – 12 месяцев;
  • ENIG – 12 месяцев;
  • ENEPIG – 12 месяцев;
  • Иммерсионное серебро – 6 месяцев;
  • Погружная банка – 6 месяцев;
  • Гальваническое никель-золото – 12 месяцев;
  • Химическое золото – 12 месяцев;

Значение отделки поверхности печатной платы.

Различные виды обработки поверхности по-разному влияют на печатную плату, например:

  • Качество соединений металл-металл
  • Выход процесса
  • Доработки и брак производственных партий
  • Тестовая способность
  • Стоимость изготовления
  • Снижает количество отказов в течение ожидаемого времени применения платы.

JHDPCB является профессиональным производителем прототипов печатных плат, предоставляющим различные услуги по производству печатных плат и сборке печатных плат «под ключ», имея многолетний опыт и высококачественное стандартизированное производство. Современное прецизионное оборудование и обслуживание, соответствующее классу 3 IPC, гарантируют высокое качество и надежность всей нашей продукции. Полная и тщательная обработка поверхности печатной платы обеспечивает более высокую стабильность платы. Если у вас есть какие-либо потребности в продуктах для печатных плат, Пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам, мы дадим цену в ближайшее время.

Изучите другие блоги JHDPCB

Leave a Comment