El propósito más básico del tratamiento de superficies de PCB es garantizar una buena soldabilidad o propiedades eléctricas.Debido a que el cobre en la naturaleza tiende a existir en forma de óxidos en el aire, es poco probable que se mantenga como el cobre original durante mucho tiempo, por lo que es necesario tratarlo con cobre.
Existen muchos procesos de tratamiento de superficies de PCB.Los artículos más comunes son agentes protectores soldados orgánicos planos (OSP), oro niquelado de placa completa, Shen Jin, Shenxi, Shenyin, níquel químico, oro y oro duro para galvanoplastia.Síntoma.
1. El aire caliente es plano (lata en aerosol).
El proceso general del proceso de nivelación con aire caliente es: microerosión → precalentamiento → soldadura de recubrimiento → estaño en aerosol → limpieza.
El aire caliente es plano, también conocido como aire caliente soldado (comúnmente conocido como spray de estaño), que es el proceso de recubrir el estaño fundido (plomo) soldado en la superficie de la PCB y usar calentamiento para comprimir el aire rectificado (soplado) para formar una capa de antioxidación del cobre.También puede proporcionar capas de recubrimiento con buena soldabilidad.Toda la soldadura y el cobre del aire caliente forman un compuesto interductivo de metal de cobre y estaño en la combinación.Los PCB generalmente se hunden en el agua soldada derretida;la cuchilla de viento sopla el líquido plano soldado antes del soldado;
El nivel de viento térmico se divide en dos tipos: vertical y horizontal.Generalmente se cree que el tipo horizontal es mejor.Es principalmente que la capa de rectificación de aire caliente horizontal es relativamente uniforme, lo que puede lograr una producción automatizada.
Ventajas: mayor tiempo de almacenamiento;una vez completada la PCB, la superficie del cobre está completamente húmeda (el estaño está completamente cubierto antes de soldar);adecuado para soldadura con plomo;Proceso maduro, bajo costo, adecuado para inspección visual y pruebas eléctricas.
Desventajas: No apto para encuadernación de líneas;debido al problema de la planitud de la superficie, también existen limitaciones en SMT;no apto para el diseño de interruptor de contacto.Al rociar estaño, el cobre se disolverá y la placa tendrá altas temperaturas.Placas especialmente gruesas o delgadas, la pulverización de estaño es limitada y la operación de producción es inconveniente.
2, protector orgánico de soldabilidad (OSP)
El proceso general es: desengrasado -> micrograbado -> decapado -> limpieza con agua pura -> recubrimiento orgánico -> limpieza, y el control del proceso es relativamente fácil para mostrar el proceso de tratamiento.
OSP es un proceso para el tratamiento de superficies de láminas de cobre de placas de circuito impreso (PCB) de acuerdo con los requisitos de la directiva RoHS.OSP es la abreviatura de Organic Solderability Preservatives, también conocidos como conservantes orgánicos de soldabilidad, también conocidos como Preflux en inglés.En pocas palabras, OSP es una película cutánea orgánica cultivada químicamente sobre una superficie de cobre limpia y desnuda.Esta película tiene resistencia a la oxidación, al choque térmico y a la humedad, para proteger la superficie de cobre en el ambiente normal y ya no se oxida (oxidación o vulcanización, etc.);Sin embargo, en la soldadura posterior a alta temperatura, el fundente debe eliminar fácilmente esta película protectora rápidamente, de modo que la superficie de cobre limpia expuesta se pueda combinar inmediatamente con la soldadura fundida en muy poco tiempo para convertirse en una unión de soldadura sólida.
Ventajas: El proceso es sencillo, la superficie es muy plana, adecuada para soldadura sin plomo y SMT.Fácil de reelaborar, operación de producción conveniente, adecuada para operación en línea horizontal.La placa es adecuada para procesamiento múltiple (por ejemplo, OSP+ENIG).Bajo costo, respetuoso con el medio ambiente.
Desventajas: la limitación del número de soldaduras por reflujo (múltiples soldaduras gruesas, la película se destruirá, básicamente 2 veces no hay problema).No apto para tecnología de engarzado ni encuadernación con alambre.La detección visual y la detección eléctrica no son convenientes.Se requiere protección de gas N2 para SMT.El retrabajo SMT no es adecuado.Altos requisitos de almacenamiento.
3, toda la placa chapada en níquel dorado.
El niquelado de la placa es el conductor de la superficie de la PCB que primero se recubre con una capa de níquel y luego se recubre con una capa de oro; el niquelado sirve principalmente para evitar la difusión entre el oro y el cobre.Hay dos tipos de oro con níquel galvanizado: baño de oro blando (oro puro, la superficie dorada no se ve brillante) y baño de oro duro (superficie lisa y dura, resistente al desgaste, que contiene otros elementos como cobalto, la superficie dorada se ve más brillante).El oro blando se utiliza principalmente para envasar chips de alambre de oro;El oro duro se utiliza principalmente en interconexiones eléctricas no soldadas.
Ventajas: Largo tiempo de almacenamiento >12 meses.Adecuado para diseño de interruptores de contacto y encuadernación con alambre dorado.Adecuado para pruebas eléctricas.
Debilidad: Mayor costo, oro más espeso.Los dedos galvanizados requieren conducción de alambre de diseño adicional.Debido a que el espesor del oro no es constante, cuando se aplica a la soldadura, puede causar fragilidad de la unión de soldadura debido a un oro demasiado espeso, lo que afecta la resistencia.Problema de uniformidad de la superficie de galvanoplastia.El níquel dorado galvanizado no cubre el borde del cable.No apto para unir cables de aluminio.
4. Hundirse en oro
El proceso general es: limpieza por decapado –> microcorrosión –> prelixiviación –> activación –> niquelado no electrolítico –> lixiviación química de oro;Hay 6 tanques de productos químicos en el proceso, que involucran casi 100 tipos de productos químicos, y el proceso es más complejo.
El oro hundido está envuelto en una aleación de oro de níquel gruesa y eléctricamente buena en la superficie de cobre, que puede proteger la PCB durante mucho tiempo;Además, también tiene una tolerancia ambiental que otros procesos de tratamiento de superficies no tienen.Además, el hundimiento del oro también puede evitar la disolución del cobre, lo que beneficiará al ensamblaje sin plomo.
Ventajas: no es fácil de oxidar, se puede almacenar durante mucho tiempo, la superficie es plana, adecuada para soldar pasadores de separación fina y componentes con pequeñas juntas de soldadura.Placa PCB preferida con botones (como la placa de un teléfono móvil).La soldadura por reflujo se puede repetir varias veces sin mucha pérdida de soldabilidad.Se puede utilizar como material base para el cableado COB (Chip On Board).
Desventajas: alto costo, mala resistencia de la soldadura, debido al uso de un proceso de níquel no galvanizado, es fácil tener problemas con el disco negro.La capa de níquel se oxida con el tiempo y la confiabilidad a largo plazo es un problema.
5. Estaño que se hunde
Dado que todas las soldaduras actuales están basadas en estaño, la capa de estaño se puede combinar con cualquier tipo de soldadura.El proceso de hundimiento de estaño puede formar compuestos intermetálicos metálicos planos de cobre y estaño, lo que hace que el estaño hundido tenga la misma buena soldabilidad que la nivelación con aire caliente sin el problema plano de la nivelación con aire caliente;La hojalata no se puede almacenar por mucho tiempo y el montaje debe realizarse según el orden de hundimiento de la hojalata.
Ventajas: Adecuado para producción en línea horizontal.Adecuado para procesamiento de líneas finas, adecuado para soldadura sin plomo, especialmente adecuado para tecnología de engarzado.Muy buena planitud, apto para SMT.
Desventajas: Se requieren buenas condiciones de almacenamiento, preferiblemente no más de 6 meses, para controlar el crecimiento de los bigotes de estaño.No apto para diseño de interruptor de contacto.En el proceso de producción, el proceso de la película de resistencia a la soldadura es relativamente alto; de lo contrario, la película de resistencia a la soldadura se caerá.Para soldaduras múltiples, la protección con gas N2 es la mejor.La medición eléctrica también es un problema.
6. Plata que se hunde
El proceso de hundimiento de plata se realiza entre el recubrimiento orgánico y el niquelado/dorado no electrolítico, el proceso es relativamente simple y rápido;Incluso cuando se expone al calor, la humedad y la contaminación, la plata aún puede mantener una buena soldabilidad, pero perderá su brillo.El baño de plata no tiene la buena resistencia física del niquelado no electrolítico o del baño de oro porque no hay níquel debajo de la capa de plata.
Ventajas: Proceso sencillo, apto para soldadura sin plomo, SMT.Superficie muy plana, de bajo coste, adecuada para líneas muy finas.
Desventajas: Altos requisitos de almacenamiento, fácil de contaminar.La resistencia de la soldadura es propensa a problemas (problema de microcavidades).Es fácil tener el fenómeno de electromigración y el fenómeno de mordedura de Javani del cobre bajo la película de resistencia de soldadura.La medición eléctrica también es un problema
7, níquel paladio químico
En comparación con la precipitación de oro, hay una capa adicional de paladio entre el níquel y el oro, y el paladio puede prevenir el fenómeno de corrosión causado por la reacción de reemplazo y realizar una preparación completa para la precipitación de oro.El oro está recubierto de paladio, lo que proporciona una buena superficie de contacto.
Ventajas: Apto para soldadura sin plomo.Superficie muy plana, adecuada para SMT.Los agujeros pasantes también pueden ser de níquel-oro.Tiempo de almacenamiento prolongado, las condiciones de almacenamiento no son duras.Adecuado para pruebas eléctricas.Adecuado para diseño de contacto de interruptor.Adecuado para encuadernación con alambre de aluminio, adecuado para placas gruesas, fuerte resistencia al ataque ambiental.
8. Galvanoplastia de oro duro
Para mejorar la resistencia al desgaste del producto, aumente el número de inserciones y extracciones y galvanoplastia con oro duro.
Los cambios en el proceso de tratamiento de superficies de PCB no son muy grandes, parece ser algo relativamente lejano, pero cabe señalar que los cambios lentos a largo plazo conducirán a grandes cambios.En el caso de los crecientes llamados a la protección del medio ambiente, el proceso de tratamiento de superficies de PCB definitivamente cambiará dramáticamente en el futuro.
Hora de publicación: 05-jul-2023