Повърхностното покритие на PCB (Печатна платка) се отнася до вида покритие или обработка, приложена върху откритите медни следи и подложки на повърхността на платката.Повърхностното покритие служи за няколко цели, включително защита на откритата мед от окисляване, подобряване на способността за запояване и осигуряване на плоска повърхност за закрепване на компоненти по време на сглобяване.Различните повърхностни покрития предлагат различни нива на производителност, цена и съвместимост с конкретни приложения.
Позлатяването и потапянето в злато са често използвани процеси в съвременното производство на печатни платки.С нарастващата интеграция на интегрални схеми и нарастващия брой щифтове, процесът на вертикално пръскане на спойка се бори да изравнява малките подложки за запояване, създавайки предизвикателства за SMT монтажа.Освен това срокът на годност на пръсканите ламаринени плочи е кратък.Процесите на позлатяване или потапяне в злато предлагат решения на тези проблеми.
В технологията за повърхностен монтаж, особено за ултра-малки компоненти като 0603 и 0402, плоскостта на подложките за запояване влияе пряко върху качеството на печат на паста за запояване, което от своя страна значително влияе върху качеството на последващото запояване чрез претопяване.Поради това използването на златно покритие на цяла дъска или потапящо злато често се наблюдава при процеси за повърхностен монтаж с висока плътност и ултрамалки.
По време на фазата на пробното производство, поради фактори като закупуване на компоненти, платките често не се запояват веднага след пристигането.Вместо това те могат да чакат седмици или дори месеци, преди да бъдат използвани.Срокът на годност на позлатените и иммерсионните златни дъски е много по-дълъг от този на калайдисаните дъски.Следователно, тези процеси са предпочитани.Цената на позлатените и иммерсионните златни печатни платки по време на етапа на вземане на проби е сравнима с тази на платките от оловно-калаена сплав.
1. Безелектрическо никелово потапяне в злато (ENIG): Това е често срещан метод за повърхностна обработка на печатни платки.Това включва нанасяне на слой никел без електричество като междинен слой върху подложките за запояване, последван от слой от имерсионно злато върху повърхността на никела.ENIG предлага предимства като добра възможност за запояване, плоскост, устойчивост на корозия и благоприятна производителност на запояване.Характеристиките на златото също помагат за предотвратяване на окисляването, като по този начин подобряват стабилността при дългосрочно съхранение.
2. Изравняване на спойка с горещ въздух (HASL): Това е друг често срещан метод за повърхностна обработка.В процеса HASL подложките за спояване се потапят в разтопена калаена сплав и излишната спойка се издухва с помощта на горещ въздух, оставяйки след себе си равномерен слой спойка.Предимствата на HASL включват по-ниска цена, лекота на производство и запояване, въпреки че прецизността и плоскостта на повърхността може да са сравнително по-ниски.
3. Галванично покритие на злато: Този метод включва галванично покритие на слой злато върху подложките за запояване.Златото се отличава с електрическа проводимост и устойчивост на корозия, като по този начин подобрява качеството на запояване.Позлатяването обаче обикновено е по-скъпо в сравнение с други методи.Особено се прилага в приложения със златни пръсти.
4. Органични консерванти за спояване (OSP): OSP включва нанасяне на органичен защитен слой върху подложките за спояване, за да ги предпази от окисление.OSP предлага добра плоскост, възможност за запояване и е подходящ за леки приложения.
5. Потопяем калай: Подобно на потапящото злато, потапящият калай включва покриване на подложките за спояване със слой калай.Потопяемият калай осигурява добра производителност на запояване и е сравнително рентабилен в сравнение с други методи.Въпреки това, то може да не превъзхожда толкова много златото за потапяне по отношение на устойчивост на корозия и дългосрочна стабилност.
6. Покритие с никел/злато: Този метод е подобен на имерсионното злато, но след безелектродно никелиране се покрива слой мед, последван от метализираща обработка.Този подход предлага добра проводимост и устойчивост на корозия, подходящи за приложения с висока производителност.
7. Сребърно покритие: Сребърното покритие включва покриване на спойките със слой сребро.Среброто е отлично по отношение на проводимостта, но може да се окисли, когато е изложено на въздух, което обикновено изисква допълнителен защитен слой.
8. Твърдо златно покритие: Този метод се използва за съединители или контактни точки на гнезда, които изискват често поставяне и отстраняване.Нанася се по-дебел слой злато, за да се осигури устойчивост на износване и устойчивост на корозия.
Разлики между позлатяване и потапяне в злато:
1. Кристалната структура, образувана от позлатяване и потапяне на злато, е различна.Позлатяването има по-тънък златен слой в сравнение с потапящото злато.Златното покритие обикновено е по-жълто от имерсионното злато, което клиентите намират за по-задоволително.
2. Потопяемото злато има по-добри характеристики на запояване в сравнение със златното покритие, намалявайки дефектите при запояване и оплакванията на клиентите.Потопяемите златни плоскости имат по-контролируемо напрежение и са по-подходящи за процеси на залепване.Въпреки това, поради по-меката си природа, иммерсионното злато е по-малко издръжливо за златни пръсти.
3. Имерсионното злато покрива само никел-злато върху подложките за запояване, без да засяга предаването на сигнала в медните слоеве, докато позлатяването може да повлияе на предаването на сигнала.
4. Твърдото златно покритие има по-плътна кристална структура в сравнение с иммерсионното злато, което го прави по-малко податливо на окисление.Иммерсионното злато има по-тънък златен слой, който може да позволи на никела да дифундира навън.
5. Потопяемото злато е по-малко вероятно да причини късо съединение на проводници в конструкции с висока плътност в сравнение със златното покритие.
6. Потопяемото злато има по-добра адхезия между съпротивлението на спойка и медните слоеве, което не влияе на разстоянието по време на компенсаторни процеси.
7. Имерсионното злато често се използва за дъски с по-високо търсене поради по-добрата му плоскост.Позлатяването обикновено избягва феномена на черната подложка след сглобяването.Плоскостта и срокът на годност на потапящите златни плоскости са толкова добри, колкото и тези на позлатените.
Изборът на подходящ метод за повърхностна обработка изисква отчитане на фактори като електрически характеристики, устойчивост на корозия, цена и изисквания за приложение.В зависимост от конкретните обстоятелства могат да бъдат избрани подходящи процеси за повърхностна обработка, които да отговарят на критериите за проектиране.
Време на публикуване: 18 август 2023 г
