Finisajul suprafeței PCB
| Finisajul suprafeței | Valoare tipică | Furnizor |
| Departamentul de Pompieri Voluntari | 0,3~0,55µm, 0,25~0,35µm | Entone |
| Shikoku Chemical | ||
| DE ACORD | Sau: 0,03~0,12 µm, Ni: 2,5~5 µm | ATO tech/Chuang Zhi |
| ENIG selectiv | Sau: 0,03~0,12 µm, Ni: 2,5~5 µm | ATO tech/Chuang Zhi |
| ENEPIC | Au: 0,05~0,125µm, Pd: 0,05~0,3µm | Chuang Zhi |
| În: 3~10um | ||
| Aur dur | Au: 0,127~1,5um, Ni: min 2,5um | Plătitor/EEJA |
| Aur moale | Au: 0,127~0,5um, Ni: min 2,5um | PEŞTE |
| Cutie de imersie | Min: 1um | Tehnologie Enthone / ATO |
| Argint prin imersiune | 0,127~0,45 µm | Macdermid |
| HASL fără plumb | 1~25um | Nihon Superior |
Datorită faptului că cuprul există sub formă de oxizi în aer, acesta afectează serios lipirea și performanța electrică a PCB-urilor. Prin urmare, este necesară efectuarea unui finisaj de suprafață al acestora. Dacă suprafața PCB-urilor nu este finisată, este ușor să apară probleme de lipire virtuală, iar în cazuri grave, plăcuțele de lipire și componentele nu pot fi lipite. Finisajul de suprafață al PCB-urilor se referă la procesul de formare artificială a unui strat de suprafață pe un PCB. Scopul finisajului PCB este de a asigura o bună lipire sau performanță electrică a PCB-ului. Există multe tipuri de finisaje de suprafață pentru PCB-uri.
Nivelare cu aer cald a lipitului (HASL)
Este un proces de aplicare a aliajului de staniu-plumb topit pe suprafața unui PCB, aplatizarea (suflarea) acestuia cu aer comprimat încălzit și formarea unui strat de acoperire care este atât rezistent la oxidarea cuprului, cât și oferă o bună lipire. În timpul acestui proces, este necesar să se stăpânească următorii parametri importanți: temperatura de lipire, temperatura cuțitului de aer cald, presiunea cuțitului de aer cald, timpul de imersie, viteza de ridicare etc.
Avantajul HASL
1. Timp de depozitare mai lung.
2. Umezire bună a plăcuțelor și acoperire cu cupru.
3. Tip fără plumb (conform RoHS), utilizat pe scară largă.
4. Tehnologie matură, cost redus.
5. Foarte potrivit pentru inspecție vizuală și testare electrică.
Slăbiciunea HASL
1. Nu este potrivit pentru lipirea cu fir.
2. Datorită meniscului natural al aliajului de lipit topit, planeitatea este slabă.
3. Nu se aplică comutatoarelor tactile capacitive.
4. Pentru panouri deosebit de subțiri, HASL-ul poate să nu fie potrivit. Temperatura ridicată a băii poate cauza deformarea plăcii de circuit.
2. Departamentul de Pompieri Voluntari
OSP este abrevierea de la Conservant Organic pentru Lipire, cunoscut și sub denumirea de Agent de Lipire. Pe scurt, OSP este un produs care trebuie pulverizat pe suprafața plăcuțelor de lipire din cupru pentru a crea o peliculă protectoare din substanțe chimice organice. Această peliculă trebuie să aibă proprietăți precum rezistența la oxidare, rezistența la șocuri termice și rezistența la umiditate pentru a proteja suprafața cuprului de rugină (oxidare sau vulcanizare etc.) în medii normale. Cu toate acestea, în timpul lipirii ulterioare la temperaturi ridicate, această peliculă protectoare trebuie să fie îndepărtată rapid și ușor de către flux, astfel încât suprafața curată de cupru expusă să se poată lega imediat de lipirea topită pentru a forma o îmbinare puternică a lipirii într-un timp foarte scurt. Cu alte cuvinte, rolul OSP este de a acționa ca o barieră între cupru și aer.
Avantajul OSP-ului
1. Simplu și accesibil; Finisajul suprafeței este doar acoperire prin pulverizare.
2. Suprafața plăcuței de lipire este foarte netedă, cu o planeitate comparabilă cu ENIG.
3. Fără plumb (conform standardelor RoHS) și ecologic.
4. Reproductibil.
Slăbiciunea OSP
1. Umezire slabă.
2. Natura transparentă și subțire a peliculei înseamnă că este dificil să se măsoare calitatea prin inspecție vizuală și să se efectueze teste online.
3. Durată de viață scurtă, cerințe ridicate de depozitare și manipulare.
4. Protecție slabă pentru găurile traversante placate.
Argint prin imersiune
Argintul are proprietăți chimice stabile. PCB-urile procesate prin tehnologia de imersie a argintului pot oferi performanțe electrice bune chiar și atunci când sunt expuse la temperaturi ridicate, medii umede și poluate, menținând totodată o bună lipire chiar dacă își pierde luciul. Argintul prin imersie este o reacție de deplasare în care un strat de argint pur este depus direct pe cupru. Uneori, argintul prin imersie este combinat cu acoperiri OSP pentru a preveni reacția argintului cu sulfurile din mediu.
Avantajul argintului prin imersiune
1. Sudabilitate ridicată.
2. Planeitate bună a suprafeței.
3. Cost redus și fără plumb (conform standardelor RoHS).
4. Aplicabil la lipirea cu sârmă de aluminiu.
Slăbiciunea argintului de imersie
1. Cerințe ridicate de depozitare și ușor de poluat.
2. Timp scurt de asamblare după scoaterea din ambalaj.
3. Dificultate în efectuarea testelor electrice.
Cutie de imersie
Întrucât toate tipurile de lipire sunt pe bază de staniu, stratul de staniu se poate potrivi cu orice tip de lipire. După adăugarea de aditivi organici în soluția de imersie în staniu, structura stratului de staniu prezintă o structură granulară, depășind problemele cauzate de barbișoara de staniu și migrarea staniului, având în același timp o bună stabilitate termică și lipibilitate.
Procesul de staniu prin imersie poate forma compuși intermetalici plati de cupru-staniu pentru a face ca staniul prin imersie să aibă o bună lipire, fără probleme de planeitate sau difuzie a compușilor intermetalici.
Avantajul staniului de imersie
1. Aplicabil liniilor de producție orizontale.
2. Aplicabil la prelucrarea sârmei fine și lipirea fără plumb, în special în procesul de sertizare.
3. Planeitatea este foarte bună, aplicabilă SMT.
Slăbiciunea staniului de imersie
1. Necesități mari de stocare, poate cauza schimbarea culorii amprentelor digitale.
2. Barele de staniu pot cauza scurtcircuite și probleme la îmbinările de lipire, scurtând astfel durata de valabilitate.
3. Dificultate în efectuarea testelor electrice.
4. Procesul implică substanțe cancerigene.
DE ACORD
ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold - Aur prin imersie în nichel electrolit) este un strat de finisare a suprafețelor utilizat pe scară largă, compus din 2 straturi metalice, în care nichelul este depus direct pe cupru, iar apoi atomii de aur sunt placați pe cupru prin reacții de deplasare. Grosimea stratului interior de nichel este în general de 3-6 µm, iar grosimea de depunere a stratului exterior de aur este în general de 0,05-0,1 µm. Nichelul formează un strat barieră între aliaj de lipit și cupru. Funcția aurului este de a preveni oxidarea nichelului în timpul depozitării, prelungind astfel durata de valabilitate, dar procesul de imersie a aurului poate produce și o planeitate excelentă a suprafeței.
Fluxul de procesare al ENIG este: curățare-->gravare-->catalizator-->nichelare chimică-->depunere de aur-->reziduuri de curățare
Avantajele ENIG
1. Potrivit pentru lipire fără plumb (conform RoHS).
2. Netezime excelentă a suprafeței.
3. Durată lungă de valabilitate și suprafață durabilă.
4. Potrivit pentru lipirea cu sârmă de aluminiu.
Slăbiciunea ENIG
1. Scump din cauza utilizării aurului.
2. Proces complex, dificil de controlat.
3. Fenomen de pad negru ușor de generat.
Nichel electrolitic/aur (aur dur/aur moale)
Aurul electrolitic din nichel este împărțit în „aur dur” și „aur moale”. Aurul dur are o puritate scăzută și este utilizat în mod obișnuit în degete de aur (conectori de margine PCB), contacte PCB sau alte zone rezistente la uzură. Grosimea aurului poate varia în funcție de cerințe. Aurul moale are o puritate mai mare și este utilizat în mod obișnuit în lipirea firelor.
Avantajul nichelului/aurului electrolitic
1. Durată de valabilitate mai lungă.
2. Potrivit pentru comutatoare de contact și lipire prin cablu.
3. Aurul dur este potrivit pentru testarea electrică.
4. Fără plumb (conform cu RoHS)
Slăbiciunea nichelului/aurului electrolitic
1. Cel mai scump finisaj de suprafață.
2. Degetele de aur galvanizate necesită fire conductoare suplimentare.
3. Aurul are o lipire slabă. Datorită grosimii aurului, straturile mai groase sunt mai dificil de lipit.
ENEPIC
Nichel electrolit, paladiu electrolit, auru prin imersie sau ENEPIG este din ce în ce mai utilizat pentru finisarea suprafețelor PCB. Comparativ cu ENIG, ENEPIG adaugă un strat suplimentar de paladiu între nichel și aur pentru a proteja suplimentar stratul de nichel de coroziune și a preveni generarea de plăcuțe negre care se formează ușor în procesul de finisare a suprafeței ENIG. Grosimea depunerii nichelului este de aproximativ 3-6 um, grosimea paladiului este de aproximativ 0,1-0,5 um, iar grosimea aurului este de 0,02-0,1 um. Deși grosimea aurului este mai mică decât cea a ENIG, ENEPIG este mai scump. Cu toate acestea, scăderea recentă a costurilor paladiului a făcut ca prețul ENEPIG să fie mai accesibil.
Avantajul ENEPIG
1. Are toate avantajele ENIG, fără fenomenul de pad negru.
2. Mai potrivit pentru lipirea prin cabluri decât ENIG.
3. Fără risc de coroziune.
4. Timp lung de depozitare, fără plumb (conform RoHS)
Slăbiciunea ENEPIG
1. Proces complex, dificil de controlat.
2. Cost ridicat.
3. Este o metodă relativ nouă și încă nu este matură.