Završna obrada površine PCB-a

Što je PCB površina završetak?

Završna obrada površine PCB-a u skladu s člankom 3. stavkom 1. U skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) ovog članka, "PCB" znači PCB koji se upotrebljava za proizvodnju PCB-a. Njegova je osnovna funkcija rješavanje problema s golim bakrom koji je sklon oksidaciji i slabom spajanju, dok se prilagođava zahtjevima performansi različitih scenarija primjene. U skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) ovog članka, PCBA-i mogu se koristiti za proizvodnju električne energije.

Osnovni cilj

• Zaštita od oksidacije i korozije: Goli bakar izložen zraku i vlažnosti sklon je oksidaciji, pri čemu stvara bakrov oksid, što dovodi do neuspjelog lemljenja i smanjenja električnih performansi. Slojevi površinske obrade mogu izolirati bakreni sloj od vanjskog okoliša, produžavajući period skladištenja i vijek trajanja tiskanih ploča.

• Poboljšana pouzdanost lemljenja: Premaz mora imati dobru močivost kako bi se smanjio rizik od hladnih i lažnih spojeva, pogotovo kod zahtjeva za lemljenje preciznih komponenti poput 03015 i QFP u SMT postupku.

• Osigurane električne performanse: Neke premaze mogu smanjiti kontaktne otpore i poboljšati stabilnost prijenosa signala, ispunjavajući zahtjeve visokofrekventnih i visokobrzinskih krugova.

• Prilagodba posebnim scenarijima: Prilagođena zaštita pruža se za okoline s visokom temperaturom, visokom vlažnošću i visokom razinom čistoće.

Uobičajene vrste površinske obrade

Prednosti procesa površinske obrade Kingfield

• Kontrola kvalitete u cijelom procesu: Od sirovina do gotovih proizvoda, sukladno standardima IPC-6012 i ISO9001;

• Prilagođena rješenja: Preporučujemo optimalno rješenje obrade prema potrebama kupca te nudimo mogućnost prilagodbe posebnih premaza;

• Sučeljenost s okolišem: Svi procesi ispunjavaju zahtjeve RoHS i REACH zaštite okoliša, bez olova i halogeni, te su kompatibilni s ekološkim standardima visokostručnih industrija poput medicinske i automobilske.

Procesi površinske obrade za različite vrste tiskanih ploča

Tretman površine pločice (PCB) je ključni korak naknadne obrade u proizvodnji sirovih pločica. Uključuje stvaranje funkcionalnog premaza na sloju bakra korištenjem kemijskih, fizičkih ili elektrokemijskih metoda. Ovaj proces prvenstveno rješava probleme poput oksidacije sirovog bakra i nedovoljne pouzdanosti lemljenja, a istovremeno se prilagođava zahtjevima različitih primjena. Slijedi detaljna analiza najčešćih procesa:

HASL – Rentabilan izbor

Načelo procesa: Sirova tiskana ploča uroni se u rastaljeno lemililo, a višak lemilila ukloni se pomoću mlaza vrućeg zraka pod visokim tlakom, čime se na površini bakrenog sloja formira jednoličan premaz lemilom. Nakon hlađenja, premaz se očvrsne i oblikuje.

Ključni parametri:

Debljina premaza: 5-25μm;

Temperatura lemljenja: 235-245℃ za tradicionalne legure olovo-kalaj, 250-260℃ za bezolovne legure;

Rok trajanja: 6-12 mjeseci u normalnim uvjetima;

Okolišni standardi: Tradicionalni modeli koji sadrže olovo ne zadovoljavaju RoHS, modeli bez olova zadovoljavaju RoHS/REACH.

Ključne značajke

Prednosti: Niska cijena, zreli proces, jaka kompatibilnost za lemljenje, dobra otpornost na habanje.

Ograničenja: Ravnina površine je prosječna, nije pogodna za komponente s malim korakom; visokotemperaturna obrada PCB ploča bez olova može uzrokovati blagu deformaciju podloge PCB-a.

Tipične primjene: Potrošačka elektronika, oprema za opću industriju, moduli napajanja, medicinski uređaji niskog segmenta.

ENIG – Vrhunski izbor za visokoprecizne aplikacije

1. Načelo procesa

Koristi se kemijska metoda taloženja kako bi se prvo na površini sloja bakra stvorio zaštitni sloj od legure nikla i fosfora, a zatim nanese tanki sloj zlata. Tijekom cijelog procesa električna struja nije potrebna, a prevlaka ima visoku uniformnost

2. Osnovni parametri

• Debljina sloja nikla: 5-10μm, debljina sloja zlata: 0,05-1,0μm

• Hrapavost površine: Ra<0,1μm

• Period skladištenja: 12-24 mjeseca u zatvorenom i suhom okruženju

• Otpornost na koroziju : Ispitivanje slanom maglom ≥96 sati (industrijski kvalitet), ≥144 sata (vojni kvalitet)

3. Ključne značajke

Prednosti: Glatka površina (pogodna za precizne komponente poput BGA i QFP-a), odlična vodljivost, velika otpornost na oksidaciju/koroziju, pogodna za visokofrekventne sklopove, podržava višestruko lemljenje te umetanje/uklanjanje.

Ograničenja: Viši trošak, pretjerano debeli slojevi zlata mogu dovesti do "krhkosti zlata", a zahtijevaju naprednu kontrolu procesa.

4. Tipične primjene Visokokvalitetna komunikacijska oprema (5G bazne stanice, optički moduli), medicinska oprema (ventilatori, elektrokardiografi), automobilska elektronika, proizvodi za zrakoplovnu i svemirsku tehnologiju te precizni moduli za industrijsku kontrolu.

III. OSP – Rješenje za visokokoncentrirano okolišno opterećenje.

1. Načelo procesa

Kemijskom adsorpcijom na površini čistog bakra stvara se izuzetno tanka organska folija koja ga izolira od zraka i vlage. Tijekom lemljenja, ta folija se raspada na visokim temperaturama bez utjecaja na smicanje leme.

2. Osnovni parametri

Debljina premaza: 0,2-0,5 μm;

Temperatura lemljenja: ≤260℃;

Rok trajanja: 6-12 mjeseci u suhom, zatvorenom okruženju (vlažnost > 60% može uzrokovati kvar);

Ekološki standardi: Bez teških metala i halogenida, ispunjava RoHS/REACH/IPC-J-STD-004.

3. Ključne značajke

Prednosti: Eko-proces, umjerene cijene, glatka površina, ne utječe na hlađenje PCB-a, bez ostataka nakon lemljenja.

Ograničenja: Umjerena otpornost na temperaturu, visoki zahtjevi za uvjete skladištenja, nije otporan na trenje.

4. Tipične primjene Pametni telefoni, tableti, prijenosna računala, IoT uređaji, visokokoncentrirane tiskane ploče (višeslojne ploče, HDI ploče)

IV. Imersijsko srebro – Vrhunska opcija za visokofrekventne i srednje do visoke klase proizvode

1. Načelo procesa:

Čisti sloj srebra nanosi se na površinu bakrenog sloja putem reakcije izmjene mjesta. Nema potrebe za strujom, a sloj srebra je jednoličan i gust, posjeduje izvrsnu vodljivost i zavarivost.

2. Osnovni parametri

• Debljina sloja srebra: 0,8-2,0 μm

• Hrapavost površine: Ra < 0,15 μm

• Rok trajanja: 6-9 mjeseci u vakuumskom pakiranju

• Vodljivost: Otpor kontakta < 3 mΩ

3. Ključne značajke

Prednosti: Niska gubitka prijenosa signala, dobra zavarivačka vlažnost, niža cijena od ENIG-a, bez olova i bez halogenih spojeva, ekološki prihvatljivo, visoka glatkoća površine.

Ograničenja: Sloj srebra sklon je oksidaciji, otpornost na koroziju je nešto slabija u odnosu na ENIG, a tijekom lemljenja potrebno je kontrolirati temperaturu.

4. Tipične primjene: Komunikacijske bazne stanice, rutere, preklopnici, moduli industrijske kontrole, ispitna instrumentacija i srednje do visoke klase potrošačka elektronika.

V. Imersijski kosit – Rješenje pogodno za fine pitch

1. Načelo procesa

Čisti sloj kosit nanosi se na površinu bakrenog sloja putem reakcije izmjene. Sloj kosit sličan je po svojstvima lemilu, ima izvrsenu kompatibilnost tijekom lemljenja i može izravno stvoriti pouzdane lemezne spojeve bez dodatne obrade.

2. Osnovni parametri

Debljina sloja kosit: 1,0–3,0 μm;

Rupestanje površine: Ra<0,15 μm;

Rok trajanja: 6–9 mjeseci u zatvorenom okruženju;

Temperatura lemljenja: 240-255℃

3. Ključne značajke

Prednosti: Glatka površina, stabilan performans lemljenja, bezolovna i ekološki prihvatljiva te niža cijena u odnosu na ENIG/imersijsno srebro, fleksibilniji zahtjevi za skladištenje.

Ograničenja: Mekši sloj lemljenja, sklon ogrebotinama, može razvijati "kristalne izdanke" u produljenim visokotemperaturnim okruženjima.

4. Tipične primjene Automobilska elektronika, industrijski senzori, pametni kućni uređaji, srednje do visoke klase tiskane ploče (PCB)

VI. Usporedna tablica ključnih razlika u glavnim procesima