Повърхностно покритие на печатни платки
| Повърхностно покритие | Типична стойност | Доставчик |
| Доброволческа пожарна служба | 0,3~0,55µm, 0,25~0,35µm | Ентон |
| Shikoku Chemical | ||
| СЪГЛАСЕН/СЪГЛАСНА | Или: 0.03~0.12um, Ni: 2.5~5um | ATO tech/Chuang Zhi |
| Селективен ENIG | Или: 0.03~0.12um, Ni: 2.5~5um | ATO tech/Chuang Zhi |
| ЕНЕПИК | Au: 0.05~0.125µm, Pd: 0.05~0.3µm | Чуанг Джи |
| В: 3~10um | ||
| Твърдо злато | Au: 0.127~1.5um, Ni: мин. 2.5um | Платец/EEJA |
| Меко злато | Au: 0,127~0,5um, Ni: мин. 2,5um | РИБА |
| Потапящ калай | Мин.: 1 мкм | Ентон / ATO техник |
| Имерсионно сребро | 0.127~0.45um | Макдермид |
| Безоловен HASL | 1~25um | Нихон Супериор |
Поради факта, че медта съществува под формата на оксиди във въздуха, тя сериозно влияе върху спойваемостта и електрическите характеристики на печатните платки. Следователно е необходимо да се извърши повърхностна обработка на печатните платки. Ако повърхността на печатните платки не е обработена, е лесно да се причинят виртуални проблеми със запояването, а в тежки случаи, спойките и компонентите не могат да бъдат запоени. Повърхностната обработка на печатните платки се отнася до процеса на изкуствено формиране на повърхностен слой върху печатната платка. Целта на обработката на печатните платки е да се гарантира, че печатната платка има добра спойваемост или електрически характеристики. Има много видове повърхностна обработка на печатните платки.
Изравняване с горещ въздух (HASL)
Това е процес на нанасяне на разтопен калаено-оловен припой върху повърхността на печатна платка, изравняването (издухването) му с нагрят сгъстен въздух и образуването на слой покритие, който е едновременно устойчив на окисляване на медта и осигурява добра спояемост. По време на този процес е необходимо да се овладеят следните важни параметри: температура на запояване, температура на ножа за горещ въздух, налягане на ножа за горещ въздух, време на потапяне, скорост на повдигане и др.
Предимство на HASL
1. По-дълго време за съхранение.
2. Добро омокряне на подложката и покритие с мед.
3. Широко използван безоловен (съвместим с RoHS) тип.
4. Зряла технология, ниска цена.
5. Много подходящ за визуална проверка и електрически тестове.
Слабост на HASL
1. Не е подходящ за свързване на проводници.
2. Поради естествения менискус на разтопения припой, плоскостта е лоша.
3. Не е приложимо за капацитивни сензорни превключватели.
4. За особено тънки панели, HASL може да не е подходящ. Високата температура на ваната може да доведе до деформация на платката.
2. Доброволческа пожарна служба
OSP е съкращение от Organic Solderability Preservative (Органичен консервант за спойка), известен още като спойка. Накратко, OSP е средство, което се напръсква върху повърхността на медните спояващи площадки, за да осигури защитен филм, изработен от органични химикали. Този филм трябва да притежава свойства като устойчивост на окисляване, устойчивост на термичен удар и устойчивост на влага, за да предпази медната повърхност от ръжда (окисление или вулканизация и др.) в нормални среди. При последващото запояване при висока температура обаче този защитен филм трябва лесно и бързо да се отстрани от флюса, така че откритата чиста медна повърхност да може незабавно да се свърже с разтопения припой, за да образува здрава спойка за много кратко време. С други думи, ролята на OSP е да действа като бариера между медта и въздуха.
Предимство на OSP
1. Просто и достъпно; Повърхностното покритие е само спрей покритие.
2. Повърхността на спойката е много гладка, с плоскост, сравнима с ENIG.
3. Без олово (съвместим със стандартите RoHS) и екологично чист.
4. Преработваем.
Слабост на OSP
1. Лоша омокряемост.
2. Прозрачният и тънък характер на фолиото означава, че е трудно да се измери качеството чрез визуална проверка и да се проведат онлайн тестове.
3. Кратък експлоатационен живот, високи изисквания за съхранение и обработка.
4. Слаба защита за позлатени проходни отвори.
Имерсионно сребро
Среброто има стабилни химични свойства. Печатната платка, обработена чрез технология за потапяне в сребро, може да осигури добри електрически характеристики дори когато е изложена на висока температура, влажна и замърсена среда, както и да поддържа добра спояемост, дори ако загуби блясъка си. Потапящото сребро е реакция на изместване, при която слой от чисто сребро се отлага директно върху медта. Понякога потапящото сребро се комбинира с OSP покрития, за да се предотврати реакцията на среброто със сулфидите в околната среда.
Предимство на иммерсионното сребро
1. Висока спояемост.
2. Добра плоскост на повърхността.
3. Ниска цена и без олово (съвместимо със стандартите RoHS).
4. Приложимо за свързване с Al проводници.
Слабост на иммерсионното сребро
1. Високи изисквания за съхранение и лесно замърсяване.
2. Кратък срок за сглобяване след изваждане от опаковката.
3. Трудно е да се проведат електрически тестове.
Потапящ калай
Тъй като всички спойки са на калаена основа, калаеният слой може да съответства на всеки тип спойка. След добавяне на органични добавки към разтвора за потапяне в калай, структурата на калаения слой представлява гранулирана структура, преодолявайки проблемите, причинени от калаените нишки и миграцията на калай, като същевременно има добра термична стабилност и спояемост.
Процесът на потапяне в калай може да образува плоски медно-калаени интерметални съединения, за да направи потапящия калай да има добра спояемост без проблеми с плоскостта или дифузията на интерметалните съединения.
Предимство на потапящата калай
1. Приложимо за хоризонтални производствени линии.
2. Приложим за обработка на фини проводници и безоловно запояване, особено приложим за процеса на кримпване.
3. Плоскостта е много добра, приложима за SMT.
Слабост на потапящия калай
1. Високи изисквания за съхранение, може да доведе до промяна на цвета на пръстовите отпечатъци.
2. Калаените нишки могат да причинят късо съединение и проблеми със спойките, като по този начин съкратят срока на годност.
3. Трудно е да се проведат електрически тестове.
4. Процесът включва канцерогени.
СЪГЛАСЕН/СЪГЛАСНА
ENIG (безтоково никелово имерсионно злато) е широко използвано повърхностно покритие, съставено от 2 метални слоя, при което никелът се отлага директно върху медта, а след това златните атоми се нанасят върху медта чрез реакции на изместване. Дебелината на вътрешния никелов слой обикновено е 3-6 μm, а дебелината на отлагането на външния златен слой обикновено е 0,05-0,1 μm. Никелът образува бариерен слой между спойката и медта. Функцията на златото е да предотвратява окисляването на никела по време на съхранение, като по този начин удължава срока на годност, но процесът на имерсионно злато може също така да осигури отлична плоскост на повърхността.
Процесът на обработка на ENIG е: почистване-->ецване-->катализатор-->химическо никелиране-->отлагане на злато-->почистване на остатъци
Предимства на ENIG
1. Подходящ за запояване без олово (съответстващо на RoHS).
2. Отлична гладкост на повърхността.
3. Дълъг срок на годност и издръжлива повърхност.
4. Подходящ за свързване на Al проводници.
Слабост на ENIG
1. Скъпо, защото е използвано злато.
2. Сложен процес, труден за контролиране.
3. Лесен за генериране феномен на черна подложка.
Електролитен никел/злато (твърдо злато/меко злато)
Електролитичното никелово злато се разделя на „твърдо злато“ и „меко злато“. Твърдото злато има ниска чистота и обикновено се използва в златни пръсти (конектори по ръбовете на печатни платки), контакти на печатни платки или други износоустойчиви зони. Дебелината на златото може да варира в зависимост от изискванията. Мекото злато има по-висока чистота и обикновено се използва за свързване на проводници.
Предимство на електролитния никел/злато
1. По-дълъг срок на годност.
2. Подходящ за контактни превключватели и свързване на проводници.
3. Твърдото злато е подходящо за електрически тестове.
4. Без олово (съвместимо с RoHS)
Слабост на електролитния никел/злато
1. Най-скъпото покритие на повърхността.
2. Галванопластиката на златните пръсти изисква допълнителни проводими проводници.
3. Златото има лоша спойка. Поради дебелината на златото, по-дебелите слоеве са по-трудни за запояване.
ЕНЕПИК
Безтоксовото никелиране, безтоксовото паладийно иммерсионно злато или ENEPIG се използва все по-често за повърхностно покритие на печатни платки. В сравнение с ENIG, ENEPIG добавя допълнителен слой паладий между никела и златото, за да предпази допълнително никеловия слой от корозия и да предотврати образуването на черни подложки, които лесно се образуват в процеса на повърхностно покритие на ENIG. Дебелината на отлагането на никела е около 3-6 μm, дебелината на паладия е около 0,1-0,5 μm, а дебелината на златото е 0,02-0,1 μm. Въпреки че дебелината на златото е по-малка от тази на ENIG, ENEPIG е по-скъп. Неотдавнашният спад в цените на паладия обаче направи цената на ENEPIG по-достъпна.
Предимство на ENEPIG
1. Има всички предимства на ENIG, без феномен на черна подложка.
2. По-подходящ за свързване на проводници от ENIG.
3. Няма риск от корозия.
4. Дълго време за съхранение, без олово (съвместимо с RoHS)
Слабост на ENEPIG
1. Сложен процес, труден за контролиране.
2. Висока цена.
3. Това е сравнително нов метод и все още не е усъвършенстван.