Završna obrada površine PCB-a (tiskane ploče) odnosi se na vrstu premaza ili tretmana koji se primjenjuje na izložene bakrene tragove i jastučiće na površini ploče.Završna obrada površine služi u nekoliko svrha, uključujući zaštitu izloženog bakra od oksidacije, poboljšanje sposobnosti lemljenja i pružanje ravne površine za pričvršćivanje komponenti tijekom sastavljanja.Različite završne obrade površina nude različite razine izvedbe, cijene i kompatibilnosti s određenim primjenama.
Pozlata i imerzijsko zlato često su korišteni procesi u modernoj proizvodnji tiskanih ploča.Uz sve veću integraciju IC-ova i sve veći broj pinova, proces okomitog prskanja lemljenja bori se s izravnavanjem malih lemnih jastučića, što predstavlja izazov za SMT sklapanje.Osim toga, rok trajanja prskanih limenih ploča je kratak.Postupci pozlaćivanja ili uranjanja u zlato nude rješenja za ove probleme.
U tehnologiji površinske montaže, posebno za ultra-male komponente kao što su 0603 i 0402, ravnost podloga za lemljenje izravno utječe na kvalitetu ispisa paste za lemljenje, što zauzvrat značajno utječe na kvalitetu naknadnog lemljenja reflowom.Stoga se uporaba pozlaćene pozlaćene ploče ili uronjenog zlata često primjećuje u procesima visoke gustoće i ultra-male površinske montaže.
Tijekom faze probne proizvodnje, zbog čimbenika poput nabave komponenti, ploče se često ne leme odmah po dolasku.Umjesto toga, mogu čekati tjednima ili čak mjesecima prije upotrebe.Rok trajanja pozlaćenih i uronjenih pozlaćenih ploča puno je duži od onih pokositrenih ploča.Stoga su ovi procesi poželjni.Cijena pozlaćenih PCB-a i PCB-a od uronjenog zlata tijekom faze uzorkovanja usporediva je s pločicama od legure olova i kositra.
1. Electroless Nickel Immersion Gold (ENIG): Ovo je uobičajena metoda obrade površine PCB-a.Uključuje nanošenje sloja neelektričnog nikla kao međusloja na podloge za lemljenje, nakon čega slijedi sloj uronjenog zlata na površinu nikla.ENIG nudi prednosti kao što su dobra sposobnost lemljenja, ravnost, otpornost na koroziju i povoljna izvedba lemljenja.Svojstva zlata također pomažu u sprječavanju oksidacije, čime se povećava stabilnost dugotrajnog skladištenja.
2. Izravnavanje lema vrućim zrakom (HASL): Ovo je još jedna uobičajena metoda površinske obrade.U HASL postupku, lemne pločice uranjaju se u rastaljenu leguru kositra, a višak lema otpuhuje se pomoću vrućeg zraka, ostavljajući jednoličan sloj lema.Prednosti HASL-a uključuju nižu cijenu, jednostavnost proizvodnje i lemljenja, iako njegova površinska preciznost i ravnost mogu biti relativno niži.
3. Galvanizacija zlata: Ova metoda uključuje galvanizaciju sloja zlata na podloge za lemljenje.Zlato se ističe električnom vodljivošću i otpornošću na koroziju, čime se poboljšava kvaliteta lemljenja.Međutim, pozlaćivanje je općenito skuplje u usporedbi s drugim metodama.Posebno se primjenjuje u primjenama zlatnih prstiju.
4. Organski konzervansi za lemljenje (OSP): OSP uključuje nanošenje organskog zaštitnog sloja na podloge za lemljenje kako bi ih zaštitili od oksidacije.OSP nudi dobru ravnost, mogućnost lemljenja i prikladan je za lake primjene.
5. Kositar za uranjanje: Slično kao i zlato za uranjanje, kositar za uranjanje uključuje premazivanje jastučića za lemljenje slojem kositra.Uranjajući kositar pruža dobre performanse lemljenja i relativno je isplativ u usporedbi s drugim metodama.Međutim, možda se ne ističe kao zlato za uranjanje u smislu otpornosti na koroziju i dugotrajne stabilnosti.
6. Prekrivanje niklom/pozlatom: Ova je metoda slična imerzijskom zlatu, ali nakon neelektričkog nanošenja nikla, nanosi se sloj bakra nakon čega slijedi metalizacija.Ovaj pristup nudi dobru vodljivost i otpornost na koroziju, pogodan za aplikacije visokih performansi.
7. Posrebrenje: Posrebrenje uključuje oblaganje lemnih jastučića slojem srebra.Srebro je izvrsno u smislu vodljivosti, ali može oksidirati kada je izloženo zraku, što obično zahtijeva dodatni zaštitni sloj.
8. Tvrdo pozlaćivanje: Ova metoda se koristi za konektore ili kontaktne točke utičnica koje zahtijevaju često umetanje i uklanjanje.Nanosi se deblji sloj zlata kako bi se pružila otpornost na habanje i koroziju.
Razlike između pozlaćivanja i uronjenog zlata:
1. Kristalna struktura nastala pozlaćivanjem i imerzijskim zlatom je različita.Pozlata ima tanji sloj zlata u usporedbi s zlatom za uranjanje.Pozlata ima tendenciju da bude više žuta nego imerzijsko zlato, što kupcima više odgovara.
2. Imerzijsko zlato ima bolje karakteristike lemljenja u usporedbi s pozlatom, smanjujući nedostatke lemljenja i pritužbe kupaca.Imerzivne zlatne ploče imaju više kontroliranog naprezanja i prikladnije su za procese lijepljenja.Međutim, zbog svoje mekše prirode, uronjeno zlato manje je izdržljivo za zlatne prste.
3. Imerzijsko zlato prekriva samo nikl-zlato na jastučićima za lemljenje, ne utječući na prijenos signala u slojevima bakra, dok bi pozlaćivanje moglo utjecati na prijenos signala.
4. Tvrdo pozlaćivanje ima gušću kristalnu strukturu u usporedbi s uronjenim zlatom, što ga čini manje osjetljivim na oksidaciju.Imerzijsko zlato ima tanji sloj zlata koji može omogućiti difuziju nikla.
5. Manje je vjerojatno da će uronjeno zlato uzrokovati kratke spojeve žice u dizajnu visoke gustoće u usporedbi s pozlatom.
6. Imerzijsko zlato ima bolje prianjanje između otpornika za lemljenje i bakrenih slojeva, što ne utječe na razmak tijekom kompenzacijskih procesa.
7. Imerzijsko zlato se često koristi za ploče veće potražnje zbog bolje ravnosti.Pozlaćivanje općenito izbjegava pojavu crnog jastučića nakon sklapanja.Ravnost i rok trajanja imerzivnih zlatnih ploča jednako su dobri kao i pozlaćenih.
Odabir odgovarajuće metode površinske obrade zahtijeva razmatranje čimbenika kao što su električna izvedba, otpornost na koroziju, cijena i zahtjevi za primjenu.Ovisno o posebnim okolnostima, mogu se odabrati prikladni procesi površinske obrade kako bi se zadovoljili kriteriji dizajna.
Vrijeme objave: 18. kolovoza 2023
