PCB virsmas apdare
| Virsmas apdare | Tipiska vērtība | Piegādātājs |
| Brīvprātīgo ugunsdzēsēju nodaļa | 0,3–0,55 µm, 0,25–0,35 µm | Entons |
| Šikoku ķīmiskā viela | ||
| PIEKRĪT | Vai: 0,03~0,12 µm, Ni: 2,5~5 µm | ATO tech/Chuang Zhi |
| Selektīvs ENIG | Vai: 0,03~0,12 µm, Ni: 2,5~5 µm | ATO tech/Chuang Zhi |
| ENEPIC | Au: 0,05–0,125 µm, Pd: 0,05–0,3 µm | Čuang Dži |
| Ievads: 3~10 µm | ||
| Cietais zelts | Au: 0,127 ~ 1,5 um, Ni: vismaz 2,5 um | Maksātājs/EEJA |
| Mīkstais zelts | Au: 0,127 ~ 0,5 um, Ni: vismaz 2,5 um | ZIVIS |
| Iegremdēšanas skārda | Min: 1 µm | Enthone / ATO tehniķis |
| Iegremdēšanas sudrabs | 0,127–0,45 µm | Makdermids |
| Bezsvina HASL | 1~25 µm | Nihon Superior |
Tā kā varš gaisā atrodas oksīdu veidā, tas nopietni ietekmē PCB lodējamību un elektrisko veiktspēju. Tāpēc ir nepieciešams veikt PCB virsmas apstrādi. Ja PCB virsma nav apstrādāta, var rasties virtuālas lodēšanas problēmas, un smagos gadījumos lodēšanas laukumus un komponentus nevar pielodēt. PCB virsmas apstrāde attiecas uz mākslīgas virsmas slāņa veidošanas procesu uz PCB. PCB apdares mērķis ir nodrošināt PCB labu lodējamību vai elektrisko veiktspēju. PCB ir pieejami daudzi virsmas apstrādes veidi.
Karstā gaisa lodēšanas nolīdzināšana (HASL)
Tas ir process, kurā uz PCB virsmas uzklāj izkausētu alvas un svina lodmetālu, to saplacina (izpūš) ar sakarsētu saspiestu gaisu un izveido pārklājuma slāni, kas ir gan izturīgs pret vara oksidēšanos, gan nodrošina labu lodējamību. Šī procesa laikā ir jāapgūst šādi svarīgi parametri: lodēšanas temperatūra, karstā gaisa lodēšanas naža temperatūra, karstā gaisa lodēšanas naža spiediens, iegremdēšanas laiks, pacelšanas ātrums utt.
HASL priekšrocība
1. Ilgāks uzglabāšanas laiks.
2. Laba spilventiņu mitrināšana un vara pārklājums.
3. Plaši izmantots bezsvina (RoHS atbilstošs) tips.
4. Nobriedusi tehnoloģija, zemas izmaksas.
5. Ļoti piemērots vizuālai pārbaudei un elektriskajai pārbaudei.
HASL vājums
1. Nav piemērots vadu savienošanai.
2. Izkausētā lodmetāla dabiskā meniska dēļ līdzenums ir slikts.
3. Neattiecas uz kapacitatīvajiem skārienjutīgajiem slēdžiem.
4. Īpaši plāniem paneļiem HASL var nebūt piemērots. Augstā vannas temperatūra var izraisīt shēmas plates deformāciju.
2. Brīvprātīgo ugunsdzēsēju brigāde
OSP ir saīsinājums no Organic Solderability Preservative (organiskais lodēšanas konservants), kas pazīstams arī kā lodēšanas līdzeklis. Īsāk sakot, OSP ir līdzeklis, ko izsmidzina uz vara lodēšanas paliktņu virsmas, lai izveidotu aizsargplēvi, kas izgatavota no organiskām ķīmiskām vielām. Šai plēvei jābūt tādām īpašībām kā oksidēšanās izturība, termiskā trieciena izturība un mitruma izturība, lai aizsargātu vara virsmu no rūsēšanas (oksidēšanās vai vulkanizācijas utt.) normālā vidē. Tomēr sekojošajā augstas temperatūras lodēšanas laikā šī aizsargplēve ir viegli un ātri jānoņem ar plūsmu, lai atklātā, tīrā vara virsma varētu nekavējoties saistīties ar izkausēto lodējumu, ļoti īsā laikā veidojot spēcīgu lodēšanas savienojumu. Citiem vārdiem sakot, OSP loma ir darboties kā barjerai starp varu un gaisu.
OSP priekšrocība
1. Vienkārša un pieejama; Virsmas apdare ir tikai izsmidzināšanas pārklājums.
2. Lodēšanas paliktņa virsma ir ļoti gluda, ar līdzenumu, kas salīdzināms ar ENIG.
3. Bez svina (atbilst RoHS standartiem) un videi draudzīgs.
4. Pārstrādājams.
OSP vājums
1. Slikta mitrināšanas spēja.
2. Filmas caurspīdīgā un plānā daba nozīmē, ka kvalitāti ir grūti izmērīt, vizuāli pārbaudot un veicot tiešsaistes testēšanu.
3. Īss kalpošanas laiks, augstas prasības uzglabāšanai un apstrādei.
4. Slikta aizsardzība galvanizētiem caurumiem.
Iegremdēšanas sudrabs
Sudrabam piemīt stabilas ķīmiskās īpašības. Ar sudraba iegremdēšanas tehnoloģiju apstrādātā PCB joprojām var nodrošināt labu elektrisko veiktspēju pat tad, ja tā ir pakļauta augstai temperatūrai, mitrai un piesārņotai videi, kā arī saglabāt labu lodējamību pat tad, ja tā var zaudēt savu spīdumu. Iegremdēšanas sudrabs ir izspiešanas reakcija, kurā tīra sudraba slānis tiek tieši uzklāts uz vara. Dažreiz iegremdēšanas sudrabs tiek kombinēts ar OSP pārklājumiem, lai novērstu sudraba reakciju ar sulfīdiem vidē.
Iegremdēšanas sudraba priekšrocība
1. Augsta lodējamība.
2. Laba virsmas līdzenums.
3. Zemas izmaksas un bez svina (atbilst RoHS standartiem).
4. Piemērojams Al stiepļu savienošanai.
Iegremdēšanas sudraba vājums
1. Augstas uzglabāšanas prasības un viegli piesārņojams.
2. Īss montāžas laiks pēc izņemšanas no iepakojuma.
3. Grūti veikt elektriskās pārbaudes.
Iegremdēšanas skārda
Tā kā visi lodmetāli ir izgatavoti uz alvas bāzes, alvas slānis var atbilst jebkura veida lodmetālam. Pēc organisko piedevu pievienošanas alvas iegremdēšanas šķīdumam alvas slāņa struktūra veido granulētu struktūru, pārvarot alvas ūsu un alvas migrācijas radītās problēmas, vienlaikus nodrošinot labu termisko stabilitāti un lodējamību.
Iegremdēšanas alvas process var veidot plakanus vara un alvas starpmetāliskus savienojumus, lai iegremdēšanas alvai būtu laba lodējamība bez jebkādām līdzenuma vai starpmetālisku savienojumu difūzijas problēmām.
Iegremdēšanas skārda priekšrocība
1. Piemērojams horizontālām ražošanas līnijām.
2. Piemērojams smalku stiepļu apstrādei un bezsvina lodēšanai, īpaši piemērojams gofrēšanas procesam.
3. Plakanums ir ļoti labs, piemērojams SMT.
Iegremdēšanas skārda vājums
1. Augsta uzglabāšanas prasība var izraisīt pirkstu nospiedumu krāsas maiņu.
2. Alvas šķipsnas var izraisīt īsslēgumus un lodēšanas savienojumu problēmas, tādējādi saīsinot glabāšanas laiku.
3. Grūti veikt elektriskās pārbaudes.
4. Procesā ir iesaistīti kancerogēni.
PIEKRĪT
ENIG (bezelektriskā niķeļa iegremdēšanas zelts) ir plaši izmantots virsmas apdares pārklājums, kas sastāv no diviem metāla slāņiem, kur niķelis tiek tieši uzklāts uz vara un pēc tam zelta atomi tiek uzklāti uz vara, izmantojot izspiešanas reakcijas. Niķeļa iekšējā slāņa biezums parasti ir 3–6 µm, un zelta ārējā slāņa uzklāšanas biezums parasti ir 0,05–0,1 µm. Niķelis veido barjeras slāni starp lodmetālu un varu. Zelta funkcija ir novērst niķeļa oksidēšanos uzglabāšanas laikā, tādējādi pagarinot glabāšanas laiku, taču iegremdēšanas zelta process var nodrošināt arī izcilu virsmas līdzenumu.
ENIG apstrādes plūsma ir šāda: tīrīšana -> kodināšana -> katalizators -> ķīmiskā niķelēšana -> zelta nogulsnēšana -> tīrīšanas atlikumi
ENIG priekšrocības
1. Piemērots lodēšanai bez svina (atbilst RoHS prasībām).
2. Lieliska virsmas gludība.
3. Ilgs glabāšanas laiks un izturīga virsma.
4. Piemērots Al stiepļu savienošanai.
ENIG vājums
1. Dārgs zelta izmantošanas dēļ.
2. Sarežģīts process, grūti kontrolējams.
3. Viegli ģenerēt melna spilventiņa fenomenu.
Elektrolītiskais niķelis/zelts (cietais zelts/mīkstais zelts)
Elektrolītiskais niķeļa zelts tiek iedalīts “cietajā zeltā” un “mīkstajā zeltā”. Cietajam zeltam ir zema tīrības pakāpe, un to parasti izmanto zelta kontaktos (PCB malu savienotājos), PCB kontaktos vai citās nodilumizturīgās vietās. Zelta biezums var atšķirties atkarībā no prasībām. Mīkstajam zeltam ir augstāka tīrības pakāpe, un to parasti izmanto stiepļu savienošanā.
Elektrolītiskā niķeļa/zelta priekšrocība
1. Ilgāks glabāšanas laiks.
2. Piemērots kontakta slēdzim un vadu savienošanai.
3. Cietais zelts ir piemērots elektriskajai pārbaudei.
4. Bez svina (atbilst RoHS prasībām)
Elektrolītiskā niķeļa/zelta vājums
1. Visdārgākā virsmas apdare.
2. Zelta pirkstu galvanizācijai nepieciešami papildu vadoši vadi.
3. Nerūsošajam zeltam ir slikta lodējamība. Zelta biezuma dēļ biezākus slāņus ir grūtāk lodēt.
ENEPIC
Bezgalvaniskais niķeļa un pallādija iegremdēšanas zelts jeb ENEPIG arvien vairāk tiek izmantots PCB virsmas apdarei. Salīdzinot ar ENIG, ENEPIG pievieno papildu pallādija slāni starp niķeli un zeltu, lai vēl vairāk aizsargātu niķeļa slāni no korozijas un novērstu melnu kontaktdakšu veidošanos, kas viegli veidojas ENIG virsmas apdares procesā. Niķeļa nogulsnējuma biezums ir aptuveni 3–6 µm, pallādija biezums ir aptuveni 0,1–0,5 µm un zelta biezums ir 0,02–0,1 µm. Lai gan zelta biezums ir mazāks nekā ENIG, ENEPIG ir dārgāks. Tomēr nesenais pallādija cenu kritums ir padarījis ENEPIG cenu pieejamāku.
ENEPIG priekšrocība
1. Ir visas ENIG priekšrocības, nav melna spilventiņa parādības.
2. Piemērotāks vadu savienošanai nekā ENIG.
3. Nav korozijas riska.
4. Ilgs uzglabāšanas laiks, bez svina (atbilst RoHS prasībām)
ENEPIG vājums
1. Sarežģīts process, grūti kontrolējams.
2. Augstas izmaksas.
3. Tā ir samērā jauna metode, kas vēl nav nobriedusi.