Povrchová úprava PCB (Printed Circuit Board) se vztahuje k typu povlaku nebo úpravy aplikované na exponované měděné stopy a podložky na povrchu desky.Povrchová úprava slouží několika účelům, včetně ochrany vystavené mědi před oxidací, zlepšení pájitelnosti a poskytnutí rovného povrchu pro připevnění součástek během montáže.Různé povrchové úpravy nabízejí různé úrovně výkonu, nákladů a kompatibility s konkrétními aplikacemi.
Pozlacení a ponoření do zlata jsou běžně používané procesy při výrobě moderních obvodových desek.S rostoucí integrací integrovaných obvodů a rostoucím počtem kolíků má proces vertikálního pájecího nástřiku potíže se zploštěním malých pájecích plošek, což představuje výzvu pro montáž SMT.Kromě toho je životnost stříkaných plechů krátká.Zlacení nebo imerzní procesy zlata nabízejí řešení těchto problémů.
V technologii povrchové montáže, zejména u ultra malých součástek, jako jsou 0603 a 0402, rovinnost pájecích plošek přímo ovlivňuje kvalitu tisku pájecí pasty, což následně významně ovlivňuje kvalitu následného pájení přetavením.Proto je použití celoplošného zlacení nebo imerzního zlata často pozorováno v procesech povrchové montáže s vysokou hustotou a velmi malých rozměrů.
Během fáze zkušební výroby, kvůli faktorům, jako je nákup součástí, desky často nejsou pájeny ihned po dodání.Místo toho mohou před použitím čekat týdny nebo dokonce měsíce.Trvanlivost pozlacených a ponorných zlatých desek je mnohem delší než u pocínovaných desek.V důsledku toho jsou tyto procesy preferovány.Náklady na pozlacené a ponorné zlaté PCB během fáze vzorkování jsou srovnatelné s cenami desek ze slitiny olova a cínu.
1. Electroless Nickel Immersion Gold (ENIG): Toto je běžná metoda povrchové úpravy PCB.Zahrnuje nanesení vrstvy bezproudového niklu jako mezivrstvy na pájecí plošky, po níž následuje vrstva ponorného zlata na povrch niklu.ENIG nabízí výhody jako dobrá pájitelnost, rovinnost, odolnost proti korozi a příznivý pájecí výkon.Vlastnosti zlata také pomáhají předcházet oxidaci, čímž zvyšují stabilitu při dlouhodobém skladování.
2. Horkovzdušné vyrovnávání pájením (HASL): Toto je další běžná metoda povrchové úpravy.V procesu HASL jsou pájecí plošky ponořeny do roztavené slitiny cínu a přebytečná pájka je odfouknuta pomocí horkého vzduchu, přičemž zanechává stejnoměrnou vrstvu pájky.Mezi výhody HASL patří nižší cena, snadná výroba a pájení, i když jeho povrchová přesnost a rovinnost mohou být srovnatelně nižší.
3. Galvanické pokovování zlata: Tato metoda zahrnuje elektrolytické pokovování vrstvy zlata na pájecí plošky.Zlato vyniká elektrickou vodivostí a odolností proti korozi, čímž zlepšuje kvalitu pájení.Zlacení je však obecně dražší ve srovnání s jinými metodami.Používá se zejména v aplikacích se zlatými prsty.
4. Organic Solderability Preservatives (OSP): OSP zahrnuje aplikaci organické ochranné vrstvy na pájecí plošky, která je chrání před oxidací.OSP nabízí dobrou rovinnost, pájitelnost a je vhodný pro nenáročné aplikace.
5. Imerzní cín: Podobně jako imerzní zlato, imerzní cín zahrnuje potažení pájecích plošek vrstvou cínu.Ponorný cín poskytuje dobrý pájecí výkon a je relativně nákladově efektivní ve srovnání s jinými metodami.Odolností proti korozi a dlouhodobou stabilitou by však nemuselo vynikat tolik jako imerzní zlato.
6. Nikl/Gold Plating: Tato metoda je podobná imerznímu zlatu, ale po bezproudovém niklování je potažena vrstva mědi a následně pokovována.Tento přístup nabízí dobrou vodivost a odolnost proti korozi, vhodný pro vysoce výkonné aplikace.
7. Stříbření: Stříbření zahrnuje potažení pájecích plošek vrstvou stříbra.Stříbro je vynikající z hlediska vodivosti, ale při vystavení vzduchu může oxidovat, což obvykle vyžaduje další ochrannou vrstvu.
8. Tvrdé zlacení: Tato metoda se používá pro konektory nebo kontaktní místa zásuvek, které vyžadují časté vkládání a vyjímání.Pro zajištění odolnosti proti opotřebení a korozi je nanesena silnější vrstva zlata.
Rozdíly mezi pozlacením a ponorným zlatem:
1. Krystalová struktura tvořená zlacením a ponorným zlatem je odlišná.Pozlacení má ve srovnání s ponorným zlatem tenčí vrstvu zlata.Pozlacení má tendenci být více žluté než ponorné zlato, což zákazníci považují za uspokojivější.
2. Imerzní zlato má lepší pájecí vlastnosti ve srovnání s pozlacením, snižuje vady pájení a stížnosti zákazníků.Ponorné zlaté desky mají lépe regulovatelné napětí a jsou vhodnější pro procesy lepení.Imerzní zlato je však díky své měkčí povaze pro zlaté prsty méně odolné.
3. Imerzní zlato pokrývá pouze nikl-zlaté pájecí plošky, neovlivňuje přenos signálu v měděných vrstvách, zatímco pozlacení může ovlivnit přenos signálu.
4. Tvrdé zlacení má ve srovnání s imerzním zlatem hustší krystalovou strukturu, takže je méně náchylné k oxidaci.Imerzní zlato má tenčí vrstvu zlata, která by mohla umožnit niklu difundovat ven.
5. Ponoření zlata je méně pravděpodobné, že způsobí zkraty vodičů v provedeních s vysokou hustotou ve srovnání s pozlacením.
6. Imerzní zlato má lepší přilnavost mezi pájecím odporem a měděnými vrstvami, což neovlivňuje rozestupy během kompenzačních procesů.
7. Imerzní zlato se často používá u desek s vyšší poptávkou kvůli lepší rovinnosti.Pozlacení obecně zabraňuje jevu černé podložky po sestavení.Rovinnost a trvanlivost ponorných zlatých desek je stejně dobrá jako u pozlacení.
Výběr vhodné metody povrchové úpravy vyžaduje zvážení faktorů, jako je elektrický výkon, odolnost proti korozi, náklady a požadavky na aplikaci.V závislosti na konkrétních okolnostech lze zvolit vhodné procesy povrchové úpravy, které splňují kritéria návrhu.
Čas odeslání: 18. srpna 2023
