Оздоблення поверхні друкованої плати (друкованої плати) стосується типу покриття або обробки, нанесеного на відкриті мідні доріжки та контактні площадки на поверхні плати.Оздоблення поверхні служить для кількох цілей, зокрема для захисту відкритої міді від окислення, підвищення здатності до пайки та забезпечення рівної поверхні для кріплення компонентів під час складання.Різне оздоблення поверхні пропонує різні рівні продуктивності, вартості та сумісності з конкретними застосуваннями.
У сучасному виробництві друкованих плат широко використовуються процеси золотистого покриття та іммерсійного золота.Зі збільшенням інтеграції мікросхем і зростаючою кількістю штифтів процес вертикального розпилення припою важко сплющити невеликі контактні площадки, створюючи проблеми для монтажу SMT.Крім того, термін придатності пластин з напиленою жерстю короткий.Процеси золотистого покриття або занурення золота пропонують вирішення цих проблем.
У технології поверхневого монтажу, особливо для надмалих компонентів, таких як 0603 і 0402, площинність контактних площадок безпосередньо впливає на якість друку паяльної пасти, що, у свою чергу, значно впливає на якість наступного паяння оплавленням.Таким чином, використання повного золота або занурювального золота часто спостерігається в процесах високої щільності та ультрамалих поверхневих монтажних процесів.
На етапі пробного виробництва через такі фактори, як закупівля компонентів, плати часто не спаюють одразу після надходження.Натомість вони можуть чекати тижнями або навіть місяцями, перш ніж їх використовувати.Термін придатності позолочених і іммерсійних золотих дощок значно довший, ніж у луджених.Отже, ці процеси є кращими.Вартість позолочених і занурювальних золотих друкованих плат на етапі відбору порівнянна з платами зі сплаву свинцю і олова.
1. Electroless Nickel Immersion Gold (ENIG): Це поширений метод обробки поверхні друкованої плати.Це включає в себе нанесення шару нікелю без електролікування як проміжного шару на контактні площадки для пайки, а потім шару іммерсійного золота на поверхню нікелю.ENIG пропонує такі переваги, як хороша здатність до паяння, площинність, стійкість до корозії та сприятлива продуктивність пайки.Властивості золота також допомагають запобігти окисленню, таким чином підвищуючи стабільність довгострокового зберігання.
2. Вирівнювання припою гарячим повітрям (HASL): це ще один поширений метод обробки поверхні.У процесі HASL контактні площадки занурюють у розплавлений сплав олова, а надлишки припою видаляють гарячим повітрям, залишаючи однорідний шар припою.Переваги HASL включають нижчу вартість, простоту виготовлення та пайки, хоча точність поверхні та площинність можуть бути порівняно нижчими.
3. Гальванопластика золота: цей метод включає гальванічне нанесення шару золота на контактні площадки.Золото вирізняється електропровідністю та стійкістю до корозії, завдяки чому покращується якість пайки.Однак золоте покриття, як правило, дорожче порівняно з іншими методами.Це особливо застосовується в додатках із золотим пальцем.
4. Органічні консерванти паяльності (OSP): OSP передбачає нанесення органічного захисного шару на контактні площадки для паяння, щоб захистити їх від окислення.OSP забезпечує хорошу площинність, здатність до пайки та підходить для застосування в невеликих навантаженнях.
5. Занурювальне олово: Подібно до занурювального золота, занурювальне олово передбачає покриття контактних площадок припою шаром олова.Олово зануренням забезпечує хорошу ефективність паяння та є відносно економічно ефективним порівняно з іншими методами.Однак воно може не так сильно перевершувати, як іммерсійне золото, щодо стійкості до корозії та довгострокової стабільності.
6. Покриття нікелем/золотом: цей метод подібний до золота методом занурення, але після безгальванічного нікелювання наноситься шар міді з наступною обробкою металізацією.Цей підхід забезпечує хорошу провідність і стійкість до корозії, що підходить для високопродуктивних застосувань.
7. Посріблення: Посріблення передбачає покриття контактних площадок шаром срібла.Срібло має чудову провідність, але воно може окислюватися під впливом повітря, що зазвичай потребує додаткового захисного шару.
8. Тверде золоте покриття: цей метод використовується для роз’ємів або контактних точок розеток, які потребують частого вставлення та видалення.Більш товстий шар золота наноситься для забезпечення зносостійкості та стійкості до корозії.
Відмінності між золотим покриттям і імерсійним золотом:
1. Кристалічна структура, утворена золотим покриттям і зануреним золотом, відрізняється.Позолота має тонший шар золота порівняно з іммерсійним золотом.Позолота, як правило, більш жовта, ніж іммерсійне золото, що клієнти вважають більш задовільним.
2. Імерсійне золото має кращі характеристики паяння порівняно з золотим покриттям, зменшуючи кількість дефектів пайки та скарг клієнтів.Імерсійні золоті плити мають більш контрольоване напруження та більше підходять для процесів склеювання.Однак через свою м’якість іммерсійне золото менш довговічне для золотих пальців.
3. Імерсійне золото лише покриває нікель-золото на контактних площадках, не впливаючи на передачу сигналу в мідних шарах, тоді як позолота може вплинути на передачу сигналу.
4. Тверде золоте покриття має більш щільну кристалічну структуру порівняно з іммерсійним золотом, що робить його менш сприйнятливим до окислення.Іммерсійне золото має тонший шар золота, який може дозволити нікелю дифундувати.
5. Імерсійне золото менш імовірно спричинить коротке замикання проводів у конструкціях з високою щільністю порівняно з позолотою.
6. Імерсійне золото має кращу адгезію між резистом для припою та шарами міді, що не впливає на відстань під час компенсаційних процесів.
7. Імерсійне золото часто використовується для дощок з високим попитом через його кращу площинність.Позолота зазвичай дозволяє уникнути явища чорної колодки після складання.Плоскість і термін зберігання імерсійних золотих дощок такі ж хороші, як і золотих.
Вибір відповідного методу обробки поверхні вимагає врахування таких факторів, як електричні характеристики, стійкість до корозії, вартість і вимоги до застосування.Залежно від конкретних обставин можна вибрати відповідні процеси обробки поверхні, щоб відповідати критеріям проектування.
Час публікації: 18 серпня 2023 р
