Покрытие печатной платы

directory

Что такое покрытие печатных плат?

Покрытие печатных плат — это процесс осаждения металла, который обеспечивает защиту этих печатных плат от окисления. Покрытие печатных плат не только помогает собрать компоненты, но и для увеличения толщины меди поверхностных площадок и проводников, а также для улучшения прочного медного соединения между слоями в переходных отверстиях. Печатная плата с химическим меднением очень удобна. Кроме того, при проектировании печатных плат покрытие печатных плат обеспечивает четкую поверхность и точную поверхность пайки для собранных компонентов.
Покрытие сквозных отверстий — процесс сверления отверстий с медным наполнителем для обеспечения пути тока от поверхности платы к внутреннему слою, между двумя внутренними слоями или от одной поверхности к другой. Эти покрытые металлом сквозные отверстия (PTH) часто называют сквозными отверстиями.
Покрытие поверхности или финишная обработка — процесс покрытия поверхностных медных дорожек для предотвращения воздействия окружающей среды, окисления, влаги и загрязнения, а также для обеспечения более подходящей поверхности для паяных компонентов во время пайки сборка печатной платы (PCBA).
Оба перечисленных выше процесса можно назвать гальванопокрытием печатных плат. Хотя их основная цель состоит в том, чтобы способствовать хорошему протеканию тока по цепи платы, существуют различия в используемых материалах.
Проще говоря, покрытие дорожки печатной платы — это внешняя дорожка, которая также присутствует на печатной плате. Кроме того, они помогают защитить доску. Поэтому, если печатная плата не покрыта, незакрепленный конец печатной платы может быть окислен. Кроме того, это может привести к повреждению печатной платы. Кроме того, повреждение приводит в негодность концы доски. Вариантов покрытия печатных плат тоже немало. 

Каковы типы процесса покрытия печатных плат?

There are different types of production processes for circuit board plating. However, it is commonly divided into the following 5 main types of PCB plating:

Существует множество способов формирования идеального покрытия на стенке подложки скважины. В промышленных применениях это называется активацией стенок пор. Процесс коммерческого производства печатных плат требует наличия нескольких промежуточных резервуаров, каждый из которых хранится. Резервуары для хранения имеют свои собственные требования к контролю и обслуживанию. Покрытие печатных плат сквозным отверстием является обязательным процессом сверления в процессе производства печатных плат.
Когда сверло проходит через медную фольгу и подложку под ней, выделяющееся тепло вызывает плавление изолирующей синтетической смолы, которая составляет большую часть подложки, расплавляя смолу и другие отходы сверления. Он собирается вокруг отверстия и наносится на только что открытую стенку медной фольги, что фактически вредно для последующей поверхности покрытия. Расплавленная смола также оставляет термический слой на стенке подложки, который имеет плохую адгезию к большинству активаторов. Металлизация сквозных отверстий требует разработки методики, аналогичной обеззараживанию и травление химия.
Прототип покрытия отверстий для печатных плат. Подходящим методом прототипирования является использование специально разработанных чернил с низкой вязкостью для формирования пленки с высокой адгезией и высокой проводимостью на внутренней стенке каждого отверстия. Это устраняет необходимость многократной химической обработки. Требуется только один этап нанесения с последующим термическим отверждением с образованием непрерывной пленки на внутренней стороне всех стенок отверстия, которую можно наносить непосредственно без дальнейшей обработки. Эти чернила представляют собой материал на основе смолы с высокой адгезией, который можно легко приклеить к большинству отверстий, подвергнутых горячей полировке, что устраняет необходимость в этапах травления. Узнайте больше о других красках для PCB. 

Штыри и контакты электронных компонентов, таких как разъемы, интегральные схемы, транзисторы и гибкие печатные схемы, выборочно покрываются покрытием для обеспечения хорошего контакта и коррозионной стойкости.
Этот метод покрытия может быть ручным или автоматическим, а индивидуальный подбор каждого вывода очень дорог, поэтому необходима групповая пайка. Металлическая фольга обычно сплющивается до конца желаемой толщины для высечки, химической или механической очистки, а затем выборочно используется, например, из никеля, золота, серебра, иридия, кнопки или оловянно-никелевого сплава, медно-никелевого сплава с непрерывным покрытием из никеля. -свинцовый сплав и др. При селективном гальванопокрытии часть металлической пластины из медной фольги, не требующая гальванического покрытия, сначала покрывается антикоррозийной пленкой, и гальванопокрытию подвергается только выбранная часть медной фольги. 

Другой метод селективного покрытия называется «покрытие кистью». Это метод электроосаждения, при котором не все детали погружаются в электролит. Этот метод гальваники гальванопокрывает только ограниченную область и не влияет на другие области.
Как правило, редкие металлы наносятся на отдельные части печатной платы, такие как краевые разъемы и другие области. Щеточное покрытие чаще используется для ремонта металлолома в цехах по сборке электроники. Специальные аноды (химически активные аноды, такие как графит) завернуты в абсорбирующий материал (ватный тампон), чтобы доставить гальваническую ванну туда, где она необходима. 

Боковая обшивка представляет собой металлизацию края платы в печатной плате. Обшивка кромки, обшивка рамы, обшивка профилей, боковой металл — эти слова также можно использовать для описания одной и той же функции.
Процесс бокового покрытия печатной платы: Сверление – Фрезеровка гальванических ванн – очистка – медные мойки.
Возможные применения для бокового покрытия: улучшить характеристики ЭМС за счет экранирования многослойных внутренних областей, таких как ВЧ-платы.
Края используются в качестве функции охлаждения для дополнительных охлаждающих поверхностей, а для активного отвода тепла можно использовать соединение шкафа, соединение плата-плата.
Параметры конструкции: Чтобы обеспечить производительность боковой обшивки, медные перекрытия (медные поверхности, площадки или следы) должны использоваться для определения металлизированных областей в макете САПР. Минимальное перекрытие: 500 м. На соединительном слое должно быть определено не менее 300 мкм соединительной меди. В процессе нанесения покрытия из меди между медью над несвязанным слоем и внешним контуром должен быть зазор не менее 800 м.
Поскольку производителям необходимо прикрепить печатную плату к производственной панели во время этого процесса, они не могут наносить покрытие на всю кромку. Поэтому при размещении меток пути требуется некоторый зазор. Изготовление печатной платы с использованием покрытия кромок требует компоновки платы, требующей покрытия кромок, до начала процесса покрытия сквозных отверстий. Это не включает часть пластины с V-образным вырезом, требующую покрытия кромки. 

Когда рабочая температура контура высокая, следует выбрать High TG FR4.

ВЫСОКАЯ ТГ-печатная плата

Технологический процесс покрытия печатных плат.

  • Первым этапом является химический процесс, при котором тонкий слой меди наносится на поверхность печатной платы, а также внутрь просверленного отверстия. Это важно в процессе меднения PCB.
  • Очистите отверстия, просверленные в доске, чтобы удалить остатки и загрязнения, образовавшиеся в процессе сверления. Больше знаний об отверстиях для печатных плат.
  • Внутренняя часть лунок подготовлена с помощью микротравления, что помогает улучшить сцепление меди.
  • Фоторезист добавляется на дно и верх платы и подвергается воздействию ультрафиолетового света. Это УФ-облучение ограничено свободной областью без рисунка.
  • Затем смойте фоторезист и покройте поверхность платы затвердевшим фоторезистом.
  • Пластину подключают к катоду тока и погружают в химическую ванну для гальваники. Растворенная медь притягивается к отрицательному заряду и осаждается на незащищенной цепи.
  • Далее плата погружается в ванну для очистки и гальваники для образования однородного медного слоя.
  • После этого в процессе изготовления платы олово покрывается медью для защиты схемы.
  • Далее снимаем неконтурную медь и фоторезист.
  • На последнем этапе олово удаляется, а медная цепь остается.
Подробнее о процессе изготовления печатных плат.

Рекомендации по толщине покрытия печатных плат.

Типичное требуемое значение толщины покрытия печатной платы составляет около 100 микродюймов. Для тонущего серебра и OSP типичная толщина может составлять всего около 10 микродюймов тонкого слоя.
Почему важна толщина медного покрытия печатных плат? Этому есть две причины. Во-первых, стандарт IPC-2221A определяет минимальную толщину покрытия для каждой категории продуктов IPC. Если вы хотите, чтобы ваш продукт соответствовал какой-либо из стандартных категорий продуктов IPC, вам необходимо убедиться, что толщина покрытия соответствует его спецификациям. Как правило, если вы указываете категорию продукта, как обычно делаете в производственных инструкциях, вы подразумеваете минимальную толщину покрытия.

  • Еще одна причина для беспокойства по поводу толщины покрытия печатной платы — ее влияние на потери. На низких частотах вы можете не заметить никакого влияния на частоту, поэтому низкоскоростным цифровым сигналам и субгигагерцовым радиоприемникам не нужно слишком беспокоиться о толщине покрытия печатной платы.
  • Потери возникают на частотах миллиметрового диапазона, таких как радар ближнего действия (24 ГГц) и выше. На этих частотах шероховатость меди становится очень очевидным фактором потерь. Толщина покрытия будет определять шероховатость при распространении сигнала, что будет отражаться на сопротивлении скин-эффекту. 

Как выбрать правильное покрытие для вашей печатной платы?

Если контакты не являются проводящими или быстро изнашиваются, срок службы этого электрического компонента значительно сократится, а ваша репутация в области качества значительно пострадает. Вот почему важно выбрать наилучшее контактное покрытие для защиты или даже улучшения соединений внутри электрических компонентов, в зависимости от среды, в которой используются электрические компоненты.
Вот три распространенных материала для покрытия печатных плат:

  • Золото-
    Хотя оно не обладает такой проводимостью, как медь, обычно используемая сегодня в проводах, золото по-прежнему имеет очень высокую проводимость. Однако настоящее преимущество золота в том, что из всех вариантов металлизации оно наименее склонно к окислению, а медь – к коррозии. Но недостаток в том, что это дорого.
  • Банка-
    По сравнению с высокой ценой на золото олово является очень доступным вариантом покрытия и распространенным проводником. Рынок олова гораздо менее изменчив, чем рынок золота, поэтому решений для лужения печатных плат также предостаточно, олово также устойчиво к водной коррозии, а судостроительная промышленность славится использованием олова в электрических компонентах. Лужение печатных плат также популярно.
  • Никель-
    И последнее, но не менее важное: если вам нужно что-то действительно доступное для контактных линз с гальваническим покрытием, никель — это то, что вам нужно. Он обладает высокой коррозионной стойкостью, если не подвергается воздействию чрезмерной влаги, и даже используется для нанесения гальванического покрытия на многие другие металлы, которые более подвержены коррозии. По электропроводности никель также лучше олова, но уступает золоту. 

Какие бывают виды обработки поверхности печатных плат?

Ниже перечислены процессы подготовки поверхности, предлагаемые для использования различных материалов для покрытия печатных плат.

Эта обработка поверхности печатной платы может быть самым дешевым вариантом, но она не соответствует требованиям RoHS из-за использования свинца в покрытии. Иммерсионное олово — это бессвинцовая альтернатива, которую можно использовать на печатных платах начального уровня.
Заслуга недостаток
Доступный Легко повредить при транспортировке
Совместимость с широким спектром припоев Со временем могут образоваться оловянные нити
Поверхность очень плоская Многократная переделка неудобна
HASL популярен среди типов покрытия печатных плат, но он не так надежен, как другие материалы для покрытия. Он недорог и предлагает вариант без свинца, поэтому его можно использовать в качестве варианта покрытия начального уровня. ENIG имеет превосходную плоскостность поверхности, что делает его идеальным для сварки деталей с мелким шагом. Он соответствует требованиям по ограничению использования опасных веществ (RoHS), отличается долговечностью и длительным сроком годности. С другой стороны, это дороже, чем другие покрытия, такие как HASL.
Заслуга недостаток
Ремонт можно проводить Поверхность относительно неровная
Цена дешевле Труднее сваривать в сухих условиях.
/ Может быть поврежден тепловым ударом

Учитывая недостатки SnPb и иммерсионного олова, ENIG в настоящее время, возможно, является самой популярной обработкой поверхности в отрасли. В этом материале с гальваническим покрытием никель действует как барьер между медью и тонким слоем золота на поверхности свариваемой детали. Преимущества и недостатки никелирования печатных плат. 

Заслуганедостаток
Сварка очень простаДорогой
Поверхность очень плоскаяНеудобная переделка
Швы могут быть сделаны с поводкамиЛегко потерять сигнал на высоких частотах

Этот гальванический материал имеет структуру слоя медь-никель-палладий-золото, которая может быть соединена непосредственно со слоем покрытия через провода. Последний слой золота очень тонкий, как и в случае ENIG. Слой золота мягкий, как и ENIG, поэтому слишком сильное механическое повреждение или глубокие царапины могут обнажить слой палладия. 

Заслуганедостаток
Поверхность очень плоскаяДорогой
Его также можно использовать, когда расстояние относительно небольшоеМожет затруднить смачивание и сварку материала
Швы могут быть сделаны с поводкамиТехнологические линии требуют специальной конфигурации

Этот материал для покрытия является ENIG по своей природе, но имеет очень толстый внешний слой золота, поэтому он является одним из самых дорогих материалов для золотого покрытия печатных плат. Процесс золотого покрытия печатных плат также важен. Слой золота обеспечивает твердую поверхность, которую можно повредить, но толщина твердого золотого покрытия печатной платы затрудняет полное обнажение слоя никеля. Таким образом, толщина золотого покрытия печатной платы должна строго контролироваться. 

Заслуганедостаток
Поверхность очень прочнаяДорогой
Швы могут быть сделаны с поводкамиВозникает тремор
/Шаги обременительны

Это материал для покрытия печатных плат, который я выбрал для высокочастотных приложений. Он образует гладкий интерфейс с голой медью, поэтому он не увеличивает потери в проводнике, как другие виды обработки поверхности печатных плат. Главный недостаток — потускнение на голой плате, поэтому ее нужно паять и упаковывать как можно быстрее после изготовления. Недостатком является то, что эта обработка поверхности чувствительна к загрязнениям в воздухе или на печатной плате и должна храниться в защитной упаковке, чтобы предотвратить их обесцвечивание. Даже в специальной упаковке его срок годности составляет около 12 месяцев, и его необходимо использовать как можно скорее после контакта с воздухом. 

Заслуганедостаток
Поверхность очень плоскаяСеребряные нити могут образовываться
Швы могут быть сделаны с поводкамиНебольшое покрытие затрудняет формирование отверстий
Его также можно использовать, когда расстояние относительно небольшоеЛегко изменить цвет после длительного воздействия

Как выполнить переделку и ремонт покрытия печатных плат?

Существует несколько различных способов выполнения работ по ремонту и восстановлению покрытия печатных плат, которые будут различаться в зависимости от проблемы. Однако для большинства работ по ремонту и восстановлению можно выполнить несколько общих шагов.
Во-первых, нужно определить, в чем проблема. Вы можете сделать это, визуально осмотрев печатную плату на наличие повреждений или используя мультиметр для проверки целостности цепи. После того, как вы определили проблему, вам нужно выбрать лучший способ ее устранения.
Вот шаги, чтобы исправить покрытие PCB: 

  • Соберите инструменты и другие необходимые материалы
  • Удалите поврежденные колодки или компоненты
  • Зачистите дорожки и удалите припой
  • Поместите медную полосу на дорожку
  • Сварные швы
  • Восстановите переходные отверстия на печатной плате
  • Размещение и сварка компонентов
  • Обрежьте лишнюю ленту в зоне обслуживания

После выполнения вышеуказанных шагов большинство печатных плат могут работать. В то же время вы также можете получить более глубокое понимание более полных знаний о доработке печатных плат.

Выберите JHD для сопровождения гальванического покрытия вашей печатной платы.

В JHD, мы можем принять решения по обработке схем и поверхности для вашей печатной платы. Наши инженеры могут предоставить вам предложения по материалам для покрытия печатных плат и рекомендации по выбору толщины. Кроме того, мы также можем помочь вам выбрать материалы высокого качества и наиболее подходящий метод покрытия. Выберите нас, JHD будет строго контролировать качество вашего Процесс изготовления печатной платы. У нас есть многолетний опыт в покрытии печатных плат, чтобы сопровождать вас. 

Получите расчет стоимости печатной платы сейчас

Откройте высококачественные услуги по производству печатных плат в JHDPCB