Lo scopo principale del trattamento superficiale dei PCB è garantire una buona saldabilità o buone proprietà elettriche. Poiché il rame in natura tende a presentarsi sotto forma di ossidi nell'aria, è improbabile che mantenga a lungo le sue caratteristiche originali, quindi è necessario trattarlo con rame.
Esistono molti processi di trattamento superficiale dei PCB. I più comuni sono agenti protettivi organici per saldatura (OSP), placcatura in oro nichelato su tutta la superficie, Shen Jin, Shenxi, Shenyin, nichel chimico, oro e placcatura galvanica in oro duro. Sintomo.
1. L'aria calda è piatta (lattina spray)
Il processo generale del livellamento ad aria calda è: microerosione → preriscaldamento → saldatura del rivestimento → verniciatura a spruzzo → pulizia.
L'aria calda è piatta, nota anche come saldatura ad aria calda (comunemente nota come spruzzo di stagno), che consiste nel rivestire lo stagno fuso (piombo) saldato sulla superficie del PCB e, utilizzando il calore per comprimere la rettifica ad aria (soffiaggio) per formare uno strato di anti-ossidazione del rame. Può anche fornire strati di rivestimento con buona saldabilità. L'intera saldatura e il rame dell'aria calda formano un composto metallico interduttivo rame-stagno nella combinazione. Il PCB solitamente affonda nell'acqua di fusione saldata; il coltello a vento soffia il liquido saldato piatto prima della saldatura;
Il livello di vento termico si divide in due tipi: verticale e orizzontale. Si ritiene generalmente che il tipo orizzontale sia migliore. È principalmente lo strato di rettifica dell'aria calda orizzontale ad essere relativamente uniforme, il che consente di automatizzare la produzione.
Vantaggi: tempo di conservazione più lungo; una volta completato il PCB, la superficie del rame è completamente bagnata (lo stagno è completamente coperto prima della saldatura); adatto per la saldatura del piombo; processo maturo, basso costo, adatto per l'ispezione visiva e i test elettrici
Svantaggi: Non adatto per la giunzione di linee; a causa del problema della planarità superficiale, ci sono anche limitazioni per la tecnologia SMT; non adatto per la progettazione di interruttori di contatto. Quando si spruzza stagno, il rame si dissolve e la scheda raggiunge temperature elevate. Soprattutto con piastre spesse o sottili, lo spruzzo di stagno è limitato e l'operazione di produzione è scomoda.
2, protettivo organico della saldabilità (OSP)
Il processo generale è: sgrassaggio –> microincisione –> decapaggio –> pulizia con acqua pura –> rivestimento organico –> pulizia, e il controllo del processo è relativamente semplice per mostrare il processo di trattamento.
OSP è un processo per il trattamento superficiale della lamina di rame dei circuiti stampati (PCB) in conformità con i requisiti della direttiva RoHS. OSP è l'acronimo di Organic Solderability Preservatives, noto anche come Preflux in inglese. In parole povere, OSP è una pellicola protettiva organica ottenuta chimicamente su una superficie di rame pulita e nuda. Questa pellicola è antiossidante, resistente agli shock termici e all'umidità, per proteggere la superficie di rame dalle normali condizioni ambientali (ossidazione o vulcanizzazione, ecc.); tuttavia, nella successiva saldatura ad alta temperatura, questa pellicola protettiva deve essere facilmente rimossa rapidamente dal flusso, in modo che la superficie di rame pulita esposta possa essere immediatamente combinata con la lega di saldatura fusa in tempi molto brevi, formando un giunto di saldatura solido.
Vantaggi: Il processo è semplice, la superficie è molto piatta, adatta alla saldatura senza piombo e SMT. Facile da rilavorare, comoda operazione di produzione, adatta al funzionamento in linea orizzontale. La scheda è adatta a lavorazioni multiple (ad esempio OSP + ENIG). Basso costo, rispettosa dell'ambiente.
Svantaggi: limitazione del numero di saldature a rifusione (saldature multiple di spessore elevato, il film verrà distrutto, praticamente 2 volte senza problemi). Non adatto alla tecnologia di crimpatura e alla legatura a filo. Il rilevamento visivo ed elettrico non sono convenienti. È richiesta la protezione con gas N2 per la SMT. La rilavorazione SMT non è adatta. Elevati requisiti di stoccaggio.
3, l'intera piastra placcata in nichel oro
La nichelatura a piastra consiste nel rivestire la superficie del conduttore del PCB con uno strato di nichel e poi con uno strato di oro; la nichelatura serve principalmente a impedire la diffusione tra oro e rame. Esistono due tipi di nichelatura elettrolitica: la doratura morbida (oro puro, la superficie dorata non appare lucida) e la doratura dura (superficie liscia e dura, resistente all'usura, contenente altri elementi come il cobalto, la superficie dorata appare più lucida). L'oro morbido è utilizzato principalmente per il confezionamento di chip con filo d'oro; l'oro duro è utilizzato principalmente nelle interconnessioni elettriche non saldate.
Vantaggi: Lunga durata di conservazione >12 mesi. Adatto per la progettazione di interruttori di contatto e rilegatura con filo d'oro. Adatto per test elettrici.
Punti deboli: costo più elevato, oro più spesso. Le dita elettrodeposte richiedono una conduttività del filo di progettazione aggiuntiva. Poiché lo spessore dell'oro non è uniforme, quando applicato alla saldatura, può causare l'infragilimento del giunto di saldatura a causa di oro troppo spesso, compromettendone la resistenza. Problema di uniformità della superficie di galvanizzazione. L'oro nichelato elettrodeposto non copre il bordo del filo. Non adatto per la saldatura di fili di alluminio.
4. Lavandino d'oro
Il processo generale è: decapaggio, pulizia –> microcorrosione –> prelisciviazione –> attivazione –> nichelatura chimica –> lisciviazione chimica dell'oro; Ci sono 6 vasche chimiche nel processo, che coinvolgono circa 100 tipi di sostanze chimiche, e il processo è più complesso.
L'oro affondante è avvolto in una spessa lega di nichel-oro elettricamente valida sulla superficie del rame, che può proteggere il PCB a lungo; inoltre, ha anche una tolleranza ambientale che altri processi di trattamento superficiale non hanno. L'oro affondante può anche impedire la dissoluzione del rame, il che favorirà l'assemblaggio senza piombo.
Vantaggi: non si ossida facilmente, può essere conservato a lungo, la superficie è piatta, adatta alla saldatura di pin e componenti con spaziatura sottile con piccole giunzioni di saldatura. Ideale per schede PCB con pulsanti (come quelle dei telefoni cellulari). La saldatura a rifusione può essere ripetuta più volte senza grandi perdite di saldabilità. Può essere utilizzato come materiale di base per cablaggi COB (Chip On Board).
Svantaggi: costi elevati, scarsa resistenza della saldatura, poiché si utilizza un processo di nichelatura non elettrodeposto, con conseguente facile formazione di macchie nere sul disco. Lo strato di nichel si ossida nel tempo, compromettendo l'affidabilità a lungo termine.
5. Latta che affonda
Poiché tutte le saldature attuali sono a base di stagno, lo strato di stagno può essere abbinato a qualsiasi tipo di lega. Il processo di saldatura a stagno può formare composti intermetallici metallici rame-stagno piatti, il che conferisce allo stagno a stagno la stessa buona saldabilità della saldatura a filo continuo ad aria calda, senza il fastidioso problema della saldatura a filo continuo ad aria calda; la lastra di stagno non può essere conservata troppo a lungo e l'assemblaggio deve essere eseguito secondo l'ordine di saldatura a filo continuo.
Vantaggi: Adatto alla produzione in linea orizzontale. Adatto alla lavorazione di linee sottili, adatto alla saldatura senza piombo, particolarmente adatto alla tecnologia di crimpatura. Ottima planarità, adatto per SMT.
Svantaggi: Sono necessarie buone condizioni di conservazione, preferibilmente non superiori a 6 mesi, per controllare la crescita dei filamenti di stagno. Non adatto alla progettazione di interruttori a contatto. Nel processo di produzione, la resistenza del film di saldatura è relativamente elevata, altrimenti si verificherà la caduta del film. Per saldature multiple, la protezione con gas N2 è la migliore. Anche la misurazione elettrica è problematica.
6. Argento che affonda
Il processo di argentatura è una via di mezzo tra il rivestimento organico e la nichelatura chimica/doratura, ed è relativamente semplice e veloce. Anche se esposto a calore, umidità e inquinamento, l'argento è in grado di mantenere una buona saldabilità, ma perderà la sua lucentezza. L'argentatura non ha la buona resistenza fisica della nichelatura chimica/doratura perché non c'è nichel sotto lo strato d'argento.
Vantaggi: Processo semplice, adatto per saldatura senza piombo, SMT. Superficie molto piatta, basso costo, adatto per linee molto sottili.
Svantaggi: Elevati requisiti di stoccaggio, facile inquinamento. La resistenza della saldatura è soggetta a problemi (problema di microcavità). È facile che si verifichino fenomeni di elettromigrazione e di Javani bite del rame sotto il film di resistenza della saldatura. Anche la misurazione elettrica è problematica.
7, nichel palladio chimico
Rispetto alla precipitazione dell'oro, tra nichel e oro si forma uno strato extra di palladio, che può prevenire il fenomeno di corrosione causato dalla reazione di sostituzione e preparare completamente la precipitazione dell'oro. L'oro è strettamente rivestito di palladio, garantendo una buona superficie di contatto.
Vantaggi: Adatto per saldatura senza piombo. Superficie molto piana, adatta per SMT. I fori passanti possono anche essere in nichel-oro. Lunga durata di conservazione, condizioni di stoccaggio non gravose. Adatto per test elettrici. Adatto per la progettazione di contatti di commutazione. Adatto per legatura di fili di alluminio, adatto per piastre spesse, forte resistenza agli attacchi ambientali.
8. Galvanotecnica dell'oro duro
Per migliorare la resistenza all'usura del prodotto, aumentare il numero di inserimenti e rimozioni e galvanizzare l'oro duro.
I cambiamenti nel processo di trattamento superficiale dei PCB non sono molto significativi, sembrano un evento relativamente lontano, ma va notato che cambiamenti lenti e a lungo termine porteranno a grandi cambiamenti. Considerando le crescenti richieste di tutela ambientale, il processo di trattamento superficiale dei PCB subirà sicuramente cambiamenti radicali in futuro.
Data di pubblicazione: 05-07-2023
