Tujuan paling dasar dari perawatan permukaan PCB adalah untuk memastikan kemampuan las atau sifat listrik yang baik. Karena tembaga di alam cenderung ada dalam bentuk oksida di udara, maka kecil kemungkinannya dapat dipertahankan sebagai tembaga asli dalam jangka waktu lama, sehingga perlu diolah dengan tembaga.
Ada banyak proses perawatan permukaan PCB. Barang yang umum adalah bahan pelindung las organik (OSP) datar, emas berlapis nikel papan penuh, Shen Jin, Shenxi, Shenyin, nikel kimia, emas, dan emas keras pelapisan listrik. Gejala.
1. Udara panasnya rata (kaleng semprot)
Proses umum proses perataan udara panas adalah: erosi mikro → pemanasan awal → pengelasan pelapisan → penyemprotan timah → pembersihan.
Udara panas berbentuk datar disebut juga hot air welded (umumnya dikenal dengan tin spray), yaitu proses pelapisan peleburan timah (timbal) yang dilas pada permukaan PCB dan menggunakan pemanasan untuk mengompres rektifikasi udara (blowing) hingga terbentuk. lapisan anti oksidasi tembaga. Ini juga dapat memberikan lapisan pelapis kemampuan las yang baik. Seluruh lasan dan tembaga dari udara panas membentuk senyawa interduktif logam tembaga-timah pada kombinasi tersebut. PCB biasanya tenggelam dalam air las yang meleleh; pisau angin meniup cairan yang dilas, cairan datar yang dilas sebelum dilas;
Tingkat angin termal dibagi menjadi dua jenis: vertikal dan horizontal. Secara umum diyakini bahwa tipe horizontal lebih baik. Hal ini terutama lapisan rektifikasi udara panas horizontal yang relatif seragam, yang dapat mencapai produksi otomatis.
Keuntungan: waktu penyimpanan lebih lama; setelah PCB selesai dibuat, permukaan tembaga benar-benar basah (timah tertutup seluruhnya sebelum pengelasan); cocok untuk pengelasan timah; proses matang, biaya rendah, cocok untuk inspeksi visual dan pengujian listrik
Kekurangan: Tidak cocok untuk penjilidan garis; karena masalah kerataan permukaan, ada juga keterbatasan pada SMT; tidak cocok untuk desain sakelar kontak. Saat menyemprotkan timah, tembaga akan larut, dan papan bersuhu tinggi. Terutama pelat tebal atau tipis, semprotan timah terbatas, dan operasi produksi tidak nyaman.
2, pelindung kemampuan las organik (OSP)
Proses umumnya adalah: degreasing –> micro-etching –> pickling –> pembersihan air murni –> pelapisan organik –> pembersihan, dan kontrol proses relatif mudah untuk menunjukkan proses perawatan.
OSP adalah proses perawatan permukaan foil tembaga papan sirkuit cetak (PCB) sesuai dengan persyaratan arahan RoHS. OSP adalah kependekan dari Organic Solderability Preservatives, juga dikenal sebagai pengawet solderability organik, juga dikenal sebagai Preflux dalam bahasa Inggris. Sederhananya, OSP adalah lapisan kulit organik yang ditumbuhkan secara kimia pada permukaan tembaga yang bersih dan telanjang. Film ini memiliki anti oksidasi, guncangan panas, tahan lembab, untuk melindungi permukaan tembaga di lingkungan normal agar tidak lagi berkarat (oksidasi atau vulkanisasi, dll.); Namun pada pengelasan suhu tinggi berikutnya, lapisan pelindung ini harus mudah dihilangkan oleh fluks dengan cepat, sehingga permukaan tembaga bersih yang terbuka dapat segera digabungkan dengan solder cair dalam waktu yang sangat singkat untuk menjadi sambungan solder yang kokoh.
Keunggulan: Prosesnya sederhana, permukaannya sangat rata, cocok untuk pengelasan bebas timah dan SMT. Mudah untuk dikerjakan ulang, operasi produksi yang nyaman, cocok untuk operasi garis horizontal. Board ini cocok untuk berbagai pemrosesan (misalnya OSP+ENIG). Biaya rendah, ramah lingkungan.
Kekurangan: keterbatasan jumlah pengelasan reflow (pengelasan berkali-kali tebal, film akan hancur, pokoknya 2 kali tidak ada masalah). Tidak cocok untuk teknologi crimp, pengikatan kawat. Deteksi visual dan deteksi listrik tidak mudah. Perlindungan gas N2 diperlukan untuk SMT. Pengerjaan ulang SMT tidak cocok. Persyaratan penyimpanan yang tinggi.
3, seluruh pelat berlapis emas nikel
Pelapisan pelat nikel adalah konduktor permukaan PCB yang pertama dilapisi dengan lapisan nikel dan kemudian dilapisi dengan lapisan emas, pelapisan nikel terutama untuk mencegah difusi antara emas dan tembaga. Ada dua jenis emas nikel lapis listrik: pelapisan emas lunak (emas murni, permukaan emas tidak terlihat cerah) dan pelapisan emas keras (permukaan halus dan keras, tahan aus, mengandung unsur lain seperti kobalt, permukaan emas tampak lebih cerah). Emas lunak terutama digunakan untuk kemasan chip kawat emas; Emas keras terutama digunakan dalam interkoneksi listrik non-las.
Keunggulan: Waktu penyimpanan lama >12 bulan. Cocok untuk desain saklar kontak dan pengikatan kawat emas. Cocok untuk pengujian listrik
Kelemahan: Harga lebih tinggi, emas lebih tebal. Jari-jari yang dilapisi listrik memerlukan konduksi kawat desain tambahan. Karena ketebalan emas yang tidak konsisten, bila diaplikasikan pada pengelasan dapat menyebabkan rapuhnya sambungan solder karena emas yang terlalu tebal sehingga mempengaruhi kekuatannya. Masalah keseragaman permukaan elektroplating. Emas nikel yang disepuh tidak menutupi tepi kawat. Tidak cocok untuk ikatan kawat aluminium.
4. Tenggelamkan emas
Proses umumnya adalah: pembersihan pengawetan –> korosi mikro –> pelindian awal –> aktivasi –> pelapisan nikel tanpa listrik –> pelindian emas secara kimia; Ada 6 tangki kimia dalam prosesnya, yang melibatkan hampir 100 jenis bahan kimia, dan prosesnya lebih kompleks.
Emas yang tenggelam dibungkus dengan paduan emas nikel yang tebal dan baik secara elektrik pada permukaan tembaga, yang dapat melindungi PCB untuk waktu yang lama; Selain itu, ia juga memiliki toleransi terhadap lingkungan yang tidak dimiliki oleh proses perawatan permukaan lainnya. Selain itu, tenggelamnya emas juga dapat mencegah larutnya tembaga, sehingga akan menguntungkan perakitan bebas timah.
Keunggulan: tidak mudah teroksidasi, dapat disimpan dalam waktu lama, permukaan rata, cocok untuk mengelas pin celah halus dan komponen dengan sambungan solder kecil. Papan PCB pilihan dengan tombol (seperti papan ponsel). Pengelasan reflow dapat diulang berkali-kali tanpa banyak kehilangan kemampuan las. Dapat digunakan sebagai bahan dasar pengkabelan COB (Chip On Board).
Kekurangan: biaya tinggi, kekuatan pengelasan buruk, karena penggunaan proses nikel non-elektroplating, mudah mengalami masalah cakram hitam. Lapisan nikel teroksidasi seiring berjalannya waktu, dan keandalan jangka panjang menjadi sebuah masalah.
5. Tenggelamnya timah
Karena semua solder saat ini berbahan dasar timah, lapisan timah dapat disesuaikan dengan jenis solder apa pun. Proses penenggelaman timah dapat membentuk senyawa intermetalik logam tembaga-timah datar, yang membuat timah penenggelaman memiliki kemampuan solder yang sama baik dengan perataan udara panas tanpa masalah perataan udara panas yang memusingkan; Pelat timah tidak boleh disimpan terlalu lama, dan perakitan harus dilakukan sesuai urutan penenggelaman timah.
Keuntungan: Cocok untuk produksi garis horizontal. Cocok untuk pemrosesan garis halus, cocok untuk pengelasan bebas timah, terutama cocok untuk teknologi crimping. Kerataan yang sangat bagus, cocok untuk SMT.
Kekurangan: Diperlukan kondisi penyimpanan yang baik, sebaiknya tidak lebih dari 6 bulan, untuk mengendalikan pertumbuhan kumis timah. Tidak cocok untuk desain sakelar kontak. Dalam proses produksinya, proses film tahanan las relatif tinggi, selain itu akan menyebabkan film tahanan las terlepas. Untuk beberapa pengelasan, perlindungan gas N2 adalah yang terbaik. Pengukuran listrik juga menjadi masalah.
6. Tenggelamnya perak
Proses penenggelaman perak terjadi antara pelapisan organik dan pelapisan nikel/emas tanpa listrik, prosesnya relatif sederhana dan cepat; Sekalipun terkena panas, kelembapan, dan polusi, perak masih mampu mempertahankan kemampuan lasnya dengan baik, namun akan kehilangan kilaunya. Pelapisan perak tidak memiliki kekuatan fisik yang baik dibandingkan pelapisan nikel tanpa listrik/pelapisan emas karena tidak ada nikel di bawah lapisan perak.
Keuntungan: Proses sederhana, cocok untuk pengelasan bebas timah, SMT. Permukaan sangat rata, biaya rendah, cocok untuk garis-garis yang sangat halus.
Kekurangan: Persyaratan penyimpanan tinggi, mudah tercemar. Kekuatan pengelasan rawan bermasalah (micro-cavity problem). Sangat mudah untuk mengalami fenomena migrasi listrik dan fenomena gigitan Javani pada tembaga di bawah lapisan film tahan las. Pengukuran listrik juga menjadi masalah
7, paladium nikel kimia
Dibandingkan dengan pengendapan emas, terdapat lapisan paladium tambahan antara nikel dan emas, dan paladium dapat mencegah fenomena korosi yang disebabkan oleh reaksi penggantian dan membuat persiapan penuh untuk pengendapan emas. Emas dilapisi erat dengan paladium, memberikan permukaan kontak yang baik.
Keuntungan: Cocok untuk pengelasan bebas timah. Permukaan sangat datar, cocok untuk SMT. Melalui lubang juga bisa berupa emas nikel. Waktu penyimpanan yang lama, kondisi penyimpanan tidak keras. Cocok untuk pengujian listrik. Cocok untuk desain kontak sakelar. Cocok untuk pengikatan kawat aluminium, cocok untuk pelat tebal, ketahanan kuat terhadap serangan lingkungan.
8. Elektroplating emas keras
Untuk meningkatkan ketahanan aus produk, tingkatkan jumlah penyisipan dan pelepasan serta pelapisan emas keras.
Perubahan proses perawatan permukaan PCB tidak terlalu besar, tampaknya merupakan hal yang relatif jauh, namun perlu dicatat bahwa perubahan lambat dalam jangka panjang akan menyebabkan perubahan besar. Dalam kasus meningkatnya seruan untuk perlindungan lingkungan, proses perawatan permukaan PCB pasti akan berubah secara dramatis di masa depan.
Waktu posting: 05-Jul-2023
