Završna obrada površine PCB-a
| Površinska obrada | Tipična vrijednost | Dobavljač |
| Dobrovoljno vatrogasno društvo | 0,3~0,55µm, 0,25~0,35µm | Enthone |
| Shikoku Chemical | ||
| SLAŽEM SE | Ili: 0,03~0,12um, Ni: 2,5~5um | ATO tech/Chuang Zhi |
| Selektivni ENIG | Ili: 0,03~0,12um, Ni: 2,5~5um | ATO tech/Chuang Zhi |
| ENEPSKI | Au: 0,05~0,125µm, Pd: 0,05~0,3µm | Chuang Zhi |
| Ulaz: 3~10um | ||
| Tvrdo zlato | Au: 0,127~1,5um, Ni: min 2,5um | Platitelj/EEJA |
| Meko zlato | Au: 0,127~0,5um, Ni: min 2,5um | RIBA |
| Imerzijski kalaj | Min: 1um | Enthone / ATO tehničar |
| Imerzijsko srebro | 0,127~0,45um | Macdermid |
| HASL bez olova | 1~25um | Superior Nihon |
Zbog činjenice da bakar postoji u obliku oksida u zraku, on ozbiljno utiče na lemljivost i električne performanse PCB-a. Stoga je potrebno izvršiti površinsku završnu obradu PCB-a. Ako površina PCB-a nije obrađena, lako je izazvati virtualne probleme s lemljenjem, a u težim slučajevima, lemne pločice i komponente se ne mogu lemiti. Površinska završna obrada PCB-a odnosi se na proces vještačkog formiranja površinskog sloja na PCB-u. Svrha završne obrade PCB-a je osigurati da PCB ima dobru lemljivost ili električne performanse. Postoji mnogo vrsta površinske završne obrade za PCB.
Izravnavanje lemljenja vrućim zrakom (HASL)
To je proces nanošenja rastopljenog lema od kalaja i olova na površinu PCB-a, njegovog spljoštavanja (puhavanja) zagrijanim komprimiranim zrakom i formiranja sloja premaza koji je otporan na oksidaciju bakra i pruža dobru lemljivost. Tokom ovog procesa potrebno je savladati sljedeće važne parametre: temperaturu lemljenja, temperaturu noža za vrući zrak, pritisak noža za vrući zrak, vrijeme uranjanja, brzinu podizanja itd.
Prednost HASL-a
1. Duže vrijeme skladištenja.
2. Dobro vlaženje jastučića i pokrivenost bakrom.
3. Široko korišteni tip bez olova (kompatibilan s RoHS-om).
4. Zrela tehnologija, niska cijena.
5. Vrlo pogodno za vizualni pregled i električna ispitivanja.
Slabost HASL-a
1. Nije pogodno za spajanje žica.
2. Zbog prirodnog meniskusa rastopljenog lema, ravnost je loša.
3. Ne odnosi se na kapacitivne dodirne prekidače.
4. Za posebno tanke ploče, HASL možda nije prikladan. Visoka temperatura kupke može uzrokovati deformaciju štampane ploče.
2. Dobrovoljno vatrogasno društvo
OSP je skraćenica za Organic Solderability Preservative (Organsko sredstvo za zaštitu od lemljenja), također poznato kao lem. Ukratko, OSP je sredstvo koje se prska po površini bakrenih lemnih pločica kako bi se stvorio zaštitni film napravljen od organskih hemikalija. Ovaj film mora imati svojstva kao što su otpornost na oksidaciju, otpornost na termičke udare i otpornost na vlagu kako bi zaštitio površinu bakra od hrđanja (oksidacija ili vulkanizacija itd.) u normalnim okruženjima. Međutim, kod naknadnog lemljenja na visokim temperaturama, ovaj zaštitni film mora se lako i brzo ukloniti fluksom, tako da se izložena čista površina bakra može odmah povezati s rastopljenim lemom i formirati jak lemni spoj u vrlo kratkom vremenu. Drugim riječima, uloga OSP-a je da djeluje kao barijera između bakra i zraka.
Prednost OSP-a
1. Jednostavno i pristupačno; Površinska završna obrada je samo prskanje.
2. Površina lemne pločice je vrlo glatka, sa ravnošću uporedivom sa ENIG-om.
3. Bez olova (u skladu sa RoHS standardima) i ekološki prihvatljivo.
4. Može se preraditi.
Slabost OSP-a
1. Slaba kvašljivost.
2. Prozirna i tanka priroda filma znači da je teško izmjeriti kvalitet vizuelnim pregledom i provesti online testiranje.
3. Kratak vijek trajanja, visoki zahtjevi za skladištenje i rukovanje.
4. Loša zaštita za pozlaćene prolazne rupe.
Imerzijsko srebro
Srebro ima stabilna hemijska svojstva. PCB obrađen tehnologijom uranjanja u srebro može i dalje pružiti dobre električne performanse čak i kada je izložen visokim temperaturama, vlažnim i zagađenim okruženjima, kao i održati dobru lemljivost čak i ako izgubi sjaj. Uranjanje u srebro je reakcija istiskivanja gdje se sloj čistog srebra direktno nanosi na bakar. Ponekad se uranjanje u srebro kombinira s OSP premazima kako bi se spriječila reakcija srebra sa sulfidima u okolini.
Prednost imerzijskog srebra
1. Visoka lemljivost.
2. Dobra ravnost površine.
3. Niska cijena i bez olova (u skladu sa RoHS standardima).
4. Primjenjivo na spajanje Al žica.
Slabost imerzijskog srebra
1. Visoki zahtjevi za skladištenje i lako se zagađuju.
2. Kratko vrijeme montaže nakon vađenja iz ambalaže.
3. Teško je provesti električna ispitivanja.
Imerzijski kalaj
Budući da je sav lem na bazi kalaja, sloj kalaja može se podudarati sa bilo kojom vrstom lema. Nakon dodavanja organskih aditiva u rastvor za uranjanje kalaja, struktura sloja kalaja predstavlja granularnu strukturu, prevazilazeći probleme uzrokovane kalajnim brkovima i migracijom kalaja, a istovremeno ima dobru termičku stabilnost i lemljivost.
Postupak uranjanja u kalaj može formirati ravne intermetalne spojeve bakra i kalaja kako bi uranjanje u kalaj imalo dobru lemljivost bez ikakvih problema s ravnošću ili difuzijom intermetalnih spojeva.
Prednost imerzijskog kalaja
1. Primjenjivo na horizontalne proizvodne linije.
2. Primjenjivo za obradu fine žice i lemljenje bez olova, posebno primjenjivo za proces krimpovanja.
3. Ravnost je vrlo dobra, primjenjiva za SMT.
Slabost imerzijskog kalaja
1. Visoki zahtjevi za pohranu, može uzrokovati promjenu boje otisaka prstiju.
2. Limeni brkovi mogu uzrokovati kratke spojeve i probleme s lemnim spojevima, čime se skraćuje rok trajanja.
3. Teško je provesti električna ispitivanja.
4. Proces uključuje kancerogene materije.
SLAŽEM SE
ENIG (Bezstrujno nikliranje imerzijom u zlato) je široko korišteni površinski premaz sastavljen od 2 metalna sloja, gdje se nikl direktno taloži na bakar, a zatim se atomi zlata nanose na bakar putem reakcija istiskivanja. Debljina unutrašnjeg sloja nikla je uglavnom 3-6 μm, a debljina nanošenja vanjskog sloja zlata je uglavnom 0,05-0,1 μm. Nikl formira barijerni sloj između lema i bakra. Funkcija zlata je da spriječi oksidaciju nikla tokom skladištenja, čime se produžava rok trajanja, ali proces imerzije u zlatu također može proizvesti odličnu ravnost površine.
Tok obrade ENIG-a je: čišćenje-->nagrizanje-->katalizator-->hemijsko niklovanje-->taloženje zlata-->čišćenje ostataka
Prednosti ENIG-a
1. Pogodno za lemljenje bez olova (u skladu sa RoHS direktivom).
2. Odlična glatkoća površine.
3. Dug vijek trajanja i izdržljiva površina.
4. Pogodno za spajanje Al žica.
Slabost ENIG-a
1. Skupo zbog korištenja zlata.
2. Složen proces, teško ga je kontrolisati.
3. Lako generiranje fenomena crnog jastučića.
Elektrolitički nikl/zlato (tvrdo zlato/meko zlato)
Elektrolitičko nikl zlato se dijeli na "tvrdo zlato" i "meko zlato". Tvrdo zlato ima nisku čistoću i obično se koristi u zlatnim prstima (konektori na rubovima PCB-a), PCB kontaktima ili drugim područjima otpornim na habanje. Debljina zlata može varirati ovisno o zahtjevima. Meko zlato ima veću čistoću i obično se koristi u spajanju žica.
Prednost elektrolitičkog nikla/zlata
1. Duži rok trajanja.
2. Pogodno za kontaktne prekidače i spajanje žica.
3. Tvrdo zlato je pogodno za električna ispitivanja.
4. Bez olova (u skladu sa RoHS)
Slabost elektrolitičkog nikla/zlata
1. Najskuplja površinska obrada.
2. Galvanizacija zlatnih prstiju zahtijeva dodatne provodljive žice.
3. Zlato ima lošu lemljivost. Zbog debljine zlata, deblji slojevi se teže leme.
ENEPSKI
Elektrolitički nikl, elektrolitički paladijum imerzijsko zlato ili ENEPIG se sve više koristi za završnu obradu površine štampanih ploča (PCB). U poređenju sa ENIG-om, ENEPIG dodaje dodatni sloj paladija između nikla i zlata kako bi dodatno zaštitio sloj nikla od korozije i spriječio stvaranje crnih jastučića koji se lako formiraju u ENIG procesu završne obrade površine. Debljina nanošenja nikla je oko 3-6 μm, debljina paladija je oko 0,1-0,5 μm, a debljina zlata je 0,02-0,1 μm. Iako je debljina zlata manja od ENIG-a, ENEPIG je skuplji. Međutim, nedavni pad troškova paladija učinio je cijenu ENEPIG-a pristupačnijom.
Prednost ENEPIG-a
1. Ima sve prednosti ENIG-a, nema fenomena crnog jastučića.
2. Pogodniji za spajanje žica od ENIG-a.
3. Nema rizika od korozije.
4. Dugo vrijeme skladištenja, bez olova (u skladu sa RoHS)
Slabost ENEPIG-a
1. Složen proces, teško ga je kontrolisati.
2. Visoka cijena.
3. To je relativno nova metoda koja još nije zrela.