PCB-overflatefinish
| Overflatebehandling | Typisk verdi | Leverandør |
| Frivillig brannvesen | 0,3~0,55 µm, 0,25~0,35 µm | Enton |
| Shikoku Chemical | ||
| ENIG | Eller: 0,03 ~ 0,12 um, Ni: 2,5 ~ 5 um | ATO tech/Chuang Zhi |
| Selektiv ENIG | Eller: 0,03 ~ 0,12 um, Ni: 2,5 ~ 5 um | ATO tech/Chuang Zhi |
| ENEPIC | Au: 0,05~0,125 µm, Pd: 0,05~0,3 µm | Chuang Zhi |
| Inn: 3 ~ 10um | ||
| Hardt gull | Au: 0,127~1,5um, Ni: min 2,5um | Betaler/EEJA |
| Mykt gull | Au: 0,127~0,5um, Ni: min 2,5um | FISK |
| Immersion Tin | Min: 1um | Enthone / ATO-teknologi |
| Immersion Silver | 0,127~0,45 um | Macdermid |
| Blyfri HASL | 1~25um | Nihon Superior |
Fordi kobber finnes i form av oksider i luften, påvirker det loddbarheten og den elektriske ytelsen til PCB-er i alvorlig grad. Derfor er det nødvendig å utføre overflatebehandling av PCB-er. Hvis overflaten på PCB-er ikke er behandlet, er det lett å forårsake virtuelle loddeproblemer, og i alvorlige tilfeller kan ikke loddeputer og komponenter loddes. PCB-overflatebehandling refererer til prosessen med kunstig dannelse av et overflatelag på et PCB. Formålet med PCB-finish er å sikre at PCB-en har god loddbarhet eller elektrisk ytelse. Det finnes mange typer overflatebehandlinger for PCB-er.
Varmluftsloddeutjevning (HASL)
Det er en prosess der man påfører smeltet tinn-blyloddetinn på overflaten av et kretskort, flater det ut (blåser det ut) med oppvarmet trykkluft og danner et belegglag som både er motstandsdyktig mot kobberoksidasjon og gir god loddbarhet. Under denne prosessen er det nødvendig å mestre følgende viktige parametere: loddetemperatur, varmluftknivtemperatur, varmluftknivtrykk, nedsenkingstid, løftehastighet osv.
Fordel med HASL
1. Lengre lagringstid.
2. God fukting av puten og kobberdekning.
3. Mye brukt blyfri (RoHS-kompatibel) type.
4. Moden teknologi, lav kostnad.
5. Svært egnet for visuell inspeksjon og elektrisk testing.
Svakhet ved HASL
1. Ikke egnet for trådbinding.
2. På grunn av den naturlige menisken til det smeltede loddet, er flatheten dårlig.
3. Gjelder ikke kapasitive berøringsbrytere.
4. For spesielt tynne paneler er HASL kanskje ikke egnet. Den høye temperaturen i badet kan føre til at kretskortet vrir seg.
2. Frivillig brannvesen
OSP er forkortelsen for Organic Solderability Preservative, også kjent som per loddemiddel. Kort sagt er OSP et middel som sprayes på overflaten av kobberloddeputer for å danne en beskyttende film laget av organiske kjemikalier. Denne filmen må ha egenskaper som oksidasjonsmotstand, termisk sjokkmotstand og fuktmotstand for å beskytte kobberoverflaten mot rust (oksidasjon eller vulkanisering, etc.) i normale miljøer. Ved påfølgende høytemperaturlodding må imidlertid denne beskyttelsesfilmen lett fjernes raskt med flussmiddel, slik at den eksponerte rene kobberoverflaten umiddelbart kan binde seg til det smeltede loddet og danne en sterk loddeforbindelse på svært kort tid. Med andre ord er OSPs rolle å fungere som en barriere mellom kobber og luft.
Fordelen med OSP
1. Enkel og rimelig; Overflatebehandlingen er kun sprøytebelegg.
2. Loddeputens overflate er svært glatt, med en flathet som kan sammenlignes med ENIG.
3. Blyfri (i samsvar med RoHS-standarder) og miljøvennlig.
4. Kan omarbeides.
Svakhet ved OSP
1. Dårlig fuktbarhet.
2. Filmens klare og tynne natur gjør det vanskelig å måle kvaliteten gjennom visuell inspeksjon og utføre testing på nett.
3. Kort levetid, høye krav til lagring og håndtering.
4. Dårlig beskyttelse for belagte gjennomgående hull.
Immersion Silver
Sølv har stabile kjemiske egenskaper. PCB-en som behandles med sølvimmersionsteknologi kan fortsatt gi god elektrisk ytelse selv når den utsettes for høy temperatur, fuktige og forurensede miljøer, samt opprettholde god loddbarhet selv om den kan miste glansen. Immersionssølv er en fortrengningsreaksjon der et lag med rent sølv avsettes direkte på kobber. Noen ganger kombineres immersionssølv med OSP-belegg for å forhindre at sølv reagerer med sulfider i miljøet.
Fordel med immersionssølv
1. Høy loddbarhet.
2. God overflateflathet.
3. Lav kostnad og blyfri (i samsvar med RoHS-standarder).
4. Gjelder for liming av Al-tråd.
Svakhet ved Immersion Silver
1. Høye lagringskrav og lett å forurense.
2. Kort monteringstid etter at den er tatt ut av emballasjen.
3. Vanskelig å utføre elektrisk testing.
Immersion Tin
Siden alt loddetinn er basert på tinn, kan tinnlaget matche alle typer loddetinn. Etter å ha tilsatt organiske tilsetningsstoffer til tinnimmersjonsløsningen, gir tinnlagstrukturen en granulær struktur, som overvinner problemene forårsaket av tinnhår og tinnmigrasjon, samtidig som den har god termisk stabilitet og loddbarhet.
Immersion Tin-prosessen kan danne flate kobbertinn-intermetalliske forbindelser for å gi immersionstinn god loddbarhet uten problemer med flathet eller diffusjon av intermetalliske forbindelser.
Fordel med nedsenkingsblikk
1. Gjelder for horisontale produksjonslinjer.
2. Gjelder for fintrådbehandling og blyfri lodding, spesielt anvendelig for krympeprosessen.
3. Flatheten er veldig god, gjeldende for SMT.
Svakhet ved nedsenkingsblikk
1. Krav til høy lagringsplass, kan føre til at fingeravtrykk endrer farge.
2. Tinnhår kan forårsake kortslutninger og problemer med loddeforbindelser, og dermed forkorte holdbarheten.
3. Vanskelig å utføre elektrisk testing.
4. Prosessen involverer kreftfremkallende stoffer.
ENIG
ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold) er et mye brukt overflatebelegg som består av to metalllag, hvor nikkel avsettes direkte på kobber, og deretter belegges gullatomer på kobber gjennom fortrengningsreaksjoner. Tykkelsen på det indre nikkellaget er vanligvis 3–6 µm, og avsetningstykkelsen på det ytre gulllaget er vanligvis 0,05–0,1 µm. Nikkelet danner et barrierelag mellom loddetinn og kobber. Gullets funksjon er å forhindre nikkeloksidasjon under lagring, og dermed forlenge holdbarheten, men nedsenkningsgullprosessen kan også gi utmerket overflateflathet.
Prosessflyten til ENIG er: rengjøring-->etsing-->katalysator-->kjemisk nikkelbelegg-->gullavsetning-->rengjøringsrester
Fordeler med ENIG
1. Egnet for blyfri lodding (RoHS-kompatibel).
2. Utmerket overflateglatthet.
3. Lang holdbarhet og slitesterk overflate.
4. Egnet for liming av Al-tråd.
ENIGs svakhet
1. Dyrt på grunn av bruk av gull.
2. Kompleks prosess, vanskelig å kontrollere.
3. Lett å generere svart putefenomen.
Elektrolytisk nikkel/gull (hardt gull/mykt gull)
Elektrolytisk nikkelgull deles inn i «hardt gull» og «mykt gull». Hardt gull har lav renhet og brukes ofte i gullfingre (PCB-kantkontakter), PCB-kontakter eller andre slitesterke områder. Tykkelsen på gullet kan variere avhengig av behovet. Mykt gull har høyere renhet og brukes ofte i trådbinding.
Fordel med elektrolytisk nikkel/gull
1. Lengre holdbarhet.
2. Egnet for kontaktbryter og ledningsbinding.
3. Hardt gull er egnet for elektrisk testing.
4. Blyfri (RoHS-kompatibel)
Svakhet ved elektrolytisk nikkel/gull
1. Dyreste overflatebehandling.
2. Elektroplettering av gullfingre krever ekstra ledende ledninger.
3. Gull har dårlig loddbarhet. På grunn av gulltykkelsen er tykkere lag vanskeligere å lodde.
ENEPIC
Elektroløst nikkel Elektroløst palladium-immersionsgull eller ENEPIG brukes i økende grad til overflatebehandling av PCB-er. Sammenlignet med ENIG legger ENEPIG til et ekstra lag med palladium mellom nikkel og gull for å beskytte nikkellaget ytterligere mot korrosjon og forhindre at det dannes svarte lag som lett dannes i ENIG-overflatebehandlingsprosessen. Avsetningstykkelsen på nikkel er omtrent 3–6 um, tykkelsen på palladium er omtrent 0,1–0,5 um, og tykkelsen på gull er 0,02–0,1 um. Selv om tykkelsen på gull er mindre enn ENIG, er ENEPIG dyrere. Den nylige nedgangen i palladiumkostnader har imidlertid gjort prisen på ENEPIG rimeligere.
Fordel med ENEPIG
1. Har alle fordelene med ENIG, ingen svarte puter.
2. Mer egnet for trådbinding enn ENIG.
3. Ingen risiko for korrosjon.
4. Lang lagringstid, blyfri (RoHS-kompatibel)
ENEPIGs svakhet
1. Kompleks prosess, vanskelig å kontrollere.
2. Høye kostnader.
3. Det er en relativt ny metode og ikke moden ennå.