تشطيب سطح لوحة الدوائر المطبوعة
| تشطيب السطح | القيمة النموذجية | مزود |
| إدارة الإطفاء التطوعية | 0.3~0.55um, 0.25~0.35um | إنثوني |
| شيكوكو الكيميائية | ||
| يوافق | أو: 0.03~0.12 ميكرومتر، النيكل: 2.5~5 ميكرومتر | ATO التكنولوجيا / تشوانغ تشى |
| ENIG الانتقائية | أو: 0.03~0.12 ميكرومتر، النيكل: 2.5~5 ميكرومتر | ATO التكنولوجيا / تشوانغ تشى |
| إينيبيك | الاتحاد الأفريقي: 0.05 ~ 0.125um، Pd: 0.05 ~ 0.3um، | تشوانغ زهي |
| في: 3~10 ميكرومتر | ||
| الذهب الصلب | الاتحاد الأفريقي: 0.127 ~ 1.5um، ني: دقيقة 2.5um | الدافع/EEJA |
| الذهب الناعم | الاتحاد الأفريقي: 0.127 ~ 0.5um، ني: دقيقة 2.5um | سمكة |
| علبة الغمر | الحد الأدنى: 1 ميكرومتر | Enthone / ATO tech |
| غمر الفضة | 0.127~0.45 ميكرومتر | ماكديرميد |
| HASL خالي من الرصاص | 1~25um | نيهون سوبيريور |
نظراً لوجود النحاس على شكل أكاسيد في الهواء، فإنه يؤثر بشكل خطير على قابلية لحام لوحات الدوائر المطبوعة (PCB) وأدائها الكهربائي. لذلك، من الضروري إجراء تشطيب سطحي لها. إذا لم يُجهّز سطح لوحات الدوائر المطبوعة، فمن السهل أن يُسبب مشاكل لحام افتراضية، وفي الحالات الشديدة، يتعذر لحام وسادات اللحام والمكونات. يشير تشطيب سطح لوحات الدوائر المطبوعة إلى عملية تشكيل طبقة سطحية اصطناعية عليها. والغرض من تشطيب سطح لوحات الدوائر المطبوعة هو ضمان قابلية لحام جيدة أو أداء كهربائي جيد. هناك أنواع عديدة من تشطيبات سطح لوحات الدوائر المطبوعة.
تسوية اللحام بالهواء الساخن (HASL)
هي عملية وضع لحام من الرصاص والقصدير المنصهر على سطح لوحة الدوائر المطبوعة، ثم تسويته (نفخه) بالهواء المضغوط الساخن، وتشكيل طبقة طلاء مقاومة لأكسدة النحاس وتوفر قابلية لحام جيدة. خلال هذه العملية، من الضروري إتقان المعايير المهمة التالية: درجة حرارة اللحام، درجة حرارة سكين الهواء الساخن، ضغط سكين الهواء الساخن، زمن الغمر، سرعة الرفع، إلخ.
ميزة HASL
1. مدة تخزين أطول.
2. ترطيب جيد للوسادة وتغطية النحاس.
3. نوع خالٍ من الرصاص (متوافق مع RoHS) يستخدم على نطاق واسع.
4. تكنولوجيا ناضجة وتكلفة منخفضة.
5. مناسب جدًا للفحص البصري والاختبار الكهربائي.
ضعف HASL
1. غير مناسب لربط الأسلاك.
2. بسبب السطح الهلالي الطبيعي للحام المنصهر، تكون التسوية ضعيفة.
3. لا ينطبق على مفاتيح اللمس السعوية.
٤. قد لا يكون HASL مناسبًا للألواح الرقيقة جدًا. قد تؤدي درجة حرارة الحمام المرتفعة إلى تشوه لوحة الدائرة.
2. إدارة الإطفاء التطوعية
OSP هو اختصار لمادة عضوية حافظة للحام، تُعرف أيضًا باسم "لحام لكل". باختصار، يُرشّ OSP على سطح وسادات لحام النحاس لتوفير طبقة واقية مصنوعة من مواد كيميائية عضوية. يجب أن تتمتع هذه الطبقة بخصائص مثل مقاومة الأكسدة والصدمات الحرارية والرطوبة لحماية سطح النحاس من الصدأ (الأكسدة أو الفلكنة، إلخ) في البيئات العادية. ومع ذلك، في عمليات اللحام اللاحقة بدرجات حرارة عالية، يجب إزالة هذه الطبقة الواقية بسهولة بواسطة مادة الصهر، بحيث يلتصق سطح النحاس النظيف المكشوف فورًا باللحام المنصهر لتشكيل وصلة لحام قوية في وقت قصير جدًا. بمعنى آخر، يتمثل دور OSP في العمل كحاجز بين النحاس والهواء.
ميزة OSP
1. بسيطة وبأسعار معقولة؛ يتم طلاء السطح بالرش فقط.
2. سطح وسادة اللحام أملس للغاية، مع تسطيح مماثل لـ ENIG.
3. خالية من الرصاص (متوافقة مع معايير RoHS) وصديقة للبيئة.
4. قابلة لإعادة العمل.
ضعف OSP
1. ضعف قابلية البلل.
2. الطبيعة الواضحة والرقيقة للفيلم تعني أنه من الصعب قياس الجودة من خلال الفحص البصري وإجراء الاختبار عبر الإنترنت.
3. عمر خدمة قصير، ومتطلبات عالية للتخزين والتداول.
4. حماية ضعيفة للثقوب المطلية.
غمر الفضة
تتميز الفضة بخصائص كيميائية مستقرة. تحافظ لوحة الدوائر المطبوعة (PCB) المُعالجة بتقنية غمر الفضة على أدائها الكهربائي الجيد حتى عند تعرضها لدرجات حرارة عالية ورطوبة وتلوث، كما تحافظ على قابلية لحام جيدة حتى مع فقدان بريقها. غمر الفضة هو تفاعل إزاحة، حيث تُرسب طبقة من الفضة النقية مباشرة على النحاس. في بعض الأحيان، تُدمج غمر الفضة مع طلاءات OSP لمنع تفاعل الفضة مع الكبريتيدات في البيئة.
ميزة الفضة الغاطسة
1. قابلية اللحام العالية.
2. تسطيح السطح جيد.
3. منخفضة التكلفة وخالية من الرصاص (متوافقة مع معايير RoHS).
4. ينطبق على ربط الأسلاك الألومنيوم.
ضعف الفضة الغاطسة
1. متطلبات تخزين عالية وسهلة التلوث.
2. فترة تجميع قصيرة بعد إخراجها من العبوة.
3. من الصعب إجراء الاختبارات الكهربائية.
علبة الغمر
بما أن جميع أنواع اللحام مصنوعة من القصدير، فإن طبقة القصدير مناسبة لأي نوع من اللحام. بعد إضافة إضافات عضوية إلى محلول غمر القصدير، يُصبح هيكل طبقة القصدير حبيبيًا، متغلبًا على مشاكل شعيرات القصدير وهجرته، مع ثبات حراري جيد وقابلية لحام ممتازة.
يمكن لعملية غمر القصدير تشكيل مركبات بين معدنية من القصدير النحاسي المسطح لجعل القصدير الغاطس يتمتع بقدرة لحام جيدة دون أي مشاكل تتعلق بالتسطح أو انتشار المركبات بين المعدنية.
ميزة القصدير الغاطس
1. ينطبق على خطوط الإنتاج الأفقية.
2. ينطبق على معالجة الأسلاك الدقيقة واللحام الخالي من الرصاص، وينطبق بشكل خاص على عملية الضغط.
3. التسطيح جيد جدًا، ويمكن تطبيقه على SMT.
ضعف القصدير الغاطس
1. متطلبات تخزين عالية، قد تتسبب في تغيير لون بصمات الأصابع.
2. قد تتسبب الشعيرات المعدنية في حدوث ماس كهربائي ومشاكل في اللحام، مما يؤدي إلى تقصير مدة الصلاحية.
3. من الصعب إجراء الاختبارات الكهربائية.
4. تتضمن العملية مواد مسرطنة.
يوافق
ENIG (ذهب غمر النيكل الخالي من الكهرباء) هو طلاء سطحي شائع الاستخدام، يتكون من طبقتين معدنيتين، حيث يُرسب النيكل مباشرةً على النحاس، ثم تُطلى ذرات الذهب عليه عبر تفاعلات الإزاحة. يتراوح سمك الطبقة الداخلية من النيكل عادةً بين 3 و6 ميكرومتر، بينما يتراوح سمك ترسيب الطبقة الخارجية من الذهب عادةً بين 0.05 و0.1 ميكرومتر. يُشكل النيكل طبقة عازلة بين اللحام والنحاس. تكمن وظيفة الذهب في منع أكسدة النيكل أثناء التخزين، مما يُطيل مدة الصلاحية، كما تُنتج عملية غمر الذهب سطحًا مستويًا ممتازًا.
تدفق المعالجة لشركة ENIG هو: التنظيف -> النقش -> المحفز -> الطلاء الكيميائي بالنيكل -> ترسب الذهب -> تنظيف البقايا
مزايا ENIG
1. مناسب للحام الخالي من الرصاص (متوافق مع RoHS).
2. نعومة السطح ممتازة.
3. عمر تخزين طويل وسطح متين.
4. مناسب لربط الأسلاك الألومنيوم.
ضعف ENIG
1. باهظة الثمن بسبب استخدام الذهب.
2. عملية معقدة، يصعب السيطرة عليها.
3. من السهل إنشاء ظاهرة الوسادة السوداء.
النيكل/الذهب الكهربائي (الذهب الصلب/الذهب الناعم)
يُقسّم ذهب النيكل المُحلل كهربائيًا إلى "ذهب صلب" و"ذهب لين". يتميز الذهب الصلب بنقاء منخفض، ويُستخدم عادةً في أطراف الذهب (موصلات حواف لوحات الدوائر المطبوعة)، أو نقاط تلامس لوحات الدوائر المطبوعة، أو غيرها من الأجزاء المقاومة للتآكل. قد يختلف سمك الذهب حسب المتطلبات. يتميز الذهب الليّن بنقاء أعلى، ويُستخدم عادةً في ربط الأسلاك.
ميزة النيكل/الذهب الكهربائي
1. مدة صلاحية أطول.
2. مناسب لمفتاح الاتصال وربط الأسلاك.
3. الذهب الصلب مناسب للاختبار الكهربائي.
4. خالٍ من الرصاص (متوافق مع RoHS)
ضعف النيكل/الذهب الكهربائي
1. أغلى تشطيب للسطح.
2. تتطلب أصابع الذهب المطلية بالكهرباء أسلاكًا موصلة إضافية.
٣. قابلية لحام الذهب ضعيفة. بسبب سُمك الذهب، يصعب لحام الطبقات السميكة.
إينيبيك
يُستخدَم طلاء الذهب المغمور بالبلاديوم الخالي من الكهرباء (ENEPIG) بشكل متزايد في تشطيب أسطح لوحات الدوائر المطبوعة. مقارنةً بـ ENIG، يُضيف ENEPIG طبقة إضافية من البلاديوم بين النيكل والذهب لحماية طبقة النيكل من التآكل ومنع تكون طبقات سوداء تتشكل بسهولة أثناء عملية تشطيب الأسطح باستخدام ENIG. يتراوح سُمك ترسب النيكل بين 3 و6 ميكرومتر، بينما يتراوح سُمك البلاديوم بين 0.1 و0.5 ميكرومتر، بينما يتراوح سُمك الذهب بين 0.02 و0.1 ميكرومتر. على الرغم من أن سُمك الذهب أقل من ENIG، إلا أن ENEPIG أغلى ثمنًا. ومع ذلك، فإن الانخفاض الأخير في أسعار البلاديوم جعل سعر ENEPIG في متناول الجميع.
مزايا ENEPIG
1. يتمتع بجميع مزايا ENIG، ولا توجد ظاهرة الوسادة السوداء.
2. أكثر ملاءمة لربط الأسلاك من ENIG.
3. لا يوجد خطر التآكل.
4. وقت تخزين طويل، خالٍ من الرصاص (متوافق مع RoHS)
ضعف ENEPIG
1. عملية معقدة، يصعب السيطرة عليها.
2. التكلفة العالية.
3. إنها طريقة جديدة نسبيًا ولم تنضج بعد.