PCB pinnatöötluse kõige põhilisem eesmärk on tagada hea keevitatavus või elektrilised omadused.Kuna looduses esineb vask õhus oksiidide kujul, on ebatõenäoline, et see säilib pikka aega algse vasena, mistõttu tuleb seda töödelda vasega.
PCB pinnatöötlusprotsesse on palju.Levinud esemed on lamedad, orgaanilised keevitatud kaitseained (OSP), täisplaadiga nikeldatud kuld, Shen Jin, Shenxi, Shenyin, keemiline nikkel, kuld ja galvaaniline kõvakuld.Sümptom.
1. Kuum õhk on tasane (pihustustina)
Kuuma õhu tasandamise protsessi üldine protsess on: mikroerosioon → eelsoojendus → katte keevitamine → pihustusplekk → puhastamine.
Kuum õhk on tasane, tuntud ka kui kuumõhk keevitatud (üldtuntud kui tinapihustus), mis on protsess, mille käigus kaetakse PCB pinnale keevitatud sulav tina (plii) ja kasutatakse kuumutamist õhu rektifikatsiooni (puhumise) kokkusurumiseks. vase oksüdatsioonivastane kiht.See võib pakkuda ka hea keevitatavusega kattekihte.Kuuma õhu kogu keevisõmblus ja vask moodustavad koosluses vase-tina metalli interduktiivse ühendi.PCB vajub tavaliselt sulavasse keevitatud vette;tuulenuga puhub vedelikku keevitatud lame vedelik keevitatud enne keevitamist;
Termilise tuule tase jaguneb kahte tüüpi: vertikaalne ja horisontaalne.Üldiselt arvatakse, et horisontaalne tüüp on parem.Peamiselt on horisontaalne kuumaõhu rektifikatsioonikiht suhteliselt ühtlane, mis võimaldab saavutada automatiseeritud tootmise.
Eelised: pikem säilivusaeg;pärast PCB valmimist on vase pind täielikult märg (enne keevitamist on tina täielikult kaetud);sobib plii keevitamiseks;küps protsess, madal hind, sobib visuaalseks kontrolliks ja elektriliseks testimiseks
Puudused: Ei sobi joonköitmiseks;pinna tasasuse probleemi tõttu on SMT-l ka piirangud;ei sobi kontaktlüliti konstruktsiooniks.Tina pihustamisel vask lahustub ja plaat on kõrge temperatuuriga.Eriti paksud või õhukesed plaadid, tinapihustus on piiratud ja tootmisprotsess on ebamugav.
2, orgaaniline keevitatavuse kaitseaine (OSP)
Üldine protsess on: rasvaärastus –> mikrosöövitus –> peitsimine –> puhas vesi –> orgaaniline katmine –> puhastamine ja protsessi juhtimine on suhteliselt lihtne, et näidata töötlemisprotsessi.
OSP on trükkplaadi (PCB) vaskfooliumi pinnatöötlusprotsess vastavalt RoHS direktiivi nõuetele.OSP on lühend sõnadest Organic Solderability Preservatives, tuntud ka kui orgaanilised jootmisvõime säilitusained, inglise keeles tuntud ka kui Preflux.Lihtsamalt öeldes on OSP keemiliselt kasvatatud orgaaniline nahakile puhtal paljal vaskpinnal.Sellel kilel on antioksüdatsioon, kuumašokk, niiskuskindlus, et kaitsta vase pinda tavakeskkonnas, et see ei roostetaks (oksüdatsioon või vulkaniseerimine jne);Kuid sellele järgneval kõrgel keevitustemperatuuril peab see kaitsekile räbusti abil kergesti eemaldama, nii et paljastatud puhast vasepinda saab kohe väga lühikese aja jooksul ühendada sulajoodisega, et saada tahke jooteühendus.
Eelised: protsess on lihtne, pind on väga tasane, sobib pliivabaks keevitamiseks ja SMT-ks.Lihtne ümber töödelda, mugav tootmisoperatsioon, sobib horisontaaljoonte kasutamiseks.Plaat sobib mitmekordseks töötlemiseks (nt OSP+ENIG).Madala hinnaga, keskkonnasõbralik.
Puudused: reflow keevitamise arvu piiramine (mitme keevituspaks, kile hävib, põhimõtteliselt 2 korda pole probleemi).Ei sobi presstehnoloogia, traatköitmine.Visuaalne tuvastamine ja elektriline tuvastamine ei ole mugavad.SMT jaoks on vajalik N2 gaasikaitse.SMT ümbertöötamine ei sobi.Kõrged nõuded ladustamiseks.
3, kogu plaat kaetud nikkel kullaga
Plaadi nikeldamine on PCB pinnajuht, mis on esmalt kaetud niklikihiga ja seejärel kullakihiga, nikeldamine on peamiselt mõeldud kulla ja vase vahelise difusiooni vältimiseks.Galvaniseeritud nikkelkulda on kahte tüüpi: pehme kullaga katmine (puhas kuld, kulla pind ei tundu hele) ja kõva kullaga kate (sile ja kõva pind, kulumiskindel, sisaldab muid elemente nagu koobalt, kulla pind näeb heledam välja).Pehmet kulda kasutatakse peamiselt kuldtraadi kiipide pakendamiseks;Kõvakulda kasutatakse peamiselt keevitamata elektrilistes ühendustes.
Eelised: pikk säilivusaeg >12 kuud.Sobib kontaktlüliti kujunduseks ja kuldtraadi sidumiseks.Sobib elektrilisteks katseteks
Nõrkus: kõrgem hind, paksem kuld.Elektriga kaetud sõrmed nõuavad täiendavat disainitraadi juhtivust.Kuna kulla paksus ei ole ühtlane, võib see keevitamisel põhjustada jootekoha murenemist liiga paksu kulla tõttu, mis mõjutab tugevust.Galvaniseeritud pinna ühtluse probleem.Galvaniseeritud nikkelkuld ei kata traadi serva.Ei sobi alumiiniumtraadiga ühendamiseks.
4. Valamu kuld
Üldine protsess on: peitsi puhastamine –> mikrokorrosioon –> eelleostumine –> aktiveerimine –> elektrooniline nikeldamine –> kulla keemiline leostumine;Protsessis on 6 kemikaalipaaki, mis hõlmavad peaaegu 100 liiki kemikaale, ja protsess on keerulisem.
Uppuv kuld on mähitud vase pinnale paksu elektriliselt hea nikli kullasulamiga, mis suudab PCB-d pikka aega kaitsta;Lisaks on sellel ka keskkonnataluvus, mida teistel pinnatöötlusprotsessidel ei ole.Lisaks võib vajuv kuld takistada ka vase lahustumist, mis toob kasu pliivaba montaaži jaoks.
Eelised: ei ole kerge oksüdeeruda, säilib kaua, pind on tasane, sobib peenikeste vahedega tihvtide ja väikeste jooteühendustega komponentide keevitamiseks.Eelistatud nuppudega PCB plaat (näiteks mobiiltelefoni plaat).Reflow-keevitust saab korrata mitu korda, ilma et keevitatavus väheneks.Seda saab kasutada COB (Chip On Board) juhtmestiku alusmaterjalina.
Puudused: kõrge hind, nõrk keevitustugevus, kuna kasutatakse galvaniseeritud nikliprotsessi, musta kettaga on lihtne probleeme.Niklikiht oksüdeerub aja jooksul ja pikaajaline töökindlus on probleem.
5. Uppuv tina
Kuna kõik praegused joodised on tinapõhised, saab tinakihti sobitada igat tüüpi joodisega.Tina vajumise protsessis võivad moodustuda lamedad vask-tina metallidevahelised ühendid, mistõttu on vajuval tinal sama hea joodetavus kui kuuma õhu tasandamisel, ilma et kuuma õhu tasandamine tekiks peavalu;Plekkplaati ei saa liiga kaua säilitada ning kokkupanek tuleb läbi viia pleki vajumise järjekorras.
Eelised: sobib horisontaaljoonte tootmiseks.Sobib peenjoontöötluseks, sobib pliivabaks keevitamiseks, sobib eriti hästi pressimistehnoloogiaks.Väga hea tasapinnalisus, sobib SMT-le.
Puudused: Tinavurrude kasvu ohjeldamiseks on vaja häid säilitustingimusi, eelistatavalt mitte kauem kui 6 kuud.Ei sobi kontaktlüliti konstruktsioonile.Tootmisprotsessis on keevitustakistuskile protsess suhteliselt kõrge, vastasel juhul kukub keevitustakistuskile maha.Mitmekordseks keevitamiseks on N2 gaasikaitse parim.Probleemiks on ka elektrimõõtmine.
6. Uppuv hõbe
Hõbeda vajumise protsess on orgaanilise katte ja elektrivaba nikli/kuldamise vahel, protsess on suhteliselt lihtne ja kiire;Isegi kuumuse, niiskuse ja saaste mõjul säilitab hõbe endiselt hea keevitatavuse, kuid kaotab oma läike.Hõbedamisel puudub elektrivaba nikeldamise/kullamise hea füüsiline tugevus, kuna hõbedakihi all ei ole niklit.
Eelised: Lihtne protsess, sobib pliivabaks keevitamiseks, SMT.Väga tasane pind, odav, sobib väga peente joonte jaoks.
Puudused: kõrged ladustamisnõuded, kergesti saastatav.Keevitustugevus on altid probleemidele (mikroõõnsuse probleem).Keevitustakistuskile all on vase elektromigratsiooni ja Javani hammustuse nähtusi lihtne esineda.Probleemiks on ka elektrimõõtmine
7, keemiline nikkelpallaadium
Võrreldes kulla sadestamisega on nikli ja kulla vahel täiendav pallaadiumikiht ning pallaadium võib ära hoida asendusreaktsioonist põhjustatud korrosiooninähtuse ja valmistuda täielikult kulla sadestamiseks.Kuld on tihedalt pallaadiumiga kaetud, tagades hea kontaktpinna.
Eelised: Sobib pliivabaks keevitamiseks.Väga tasane pind, sobib SMT jaoks.Läbivad augud võib olla ka nikkelkuld.Pikk säilivusaeg, säilitustingimused ei ole karmid.Sobib elektrilisteks katseteks.Sobib lülitikontaktide disainiks.Sobib alumiiniumtraadi sidumiseks, sobib paksule plaadile, tugev vastupidavus keskkonnamõjudele.
8. Kõva kulla galvaniseerimine
Toote kulumiskindluse parandamiseks suurendage kõva kulla sisestamise ja eemaldamise ning galvaniseerimise arvu.
PCB pinnatöötlusprotsessi muutused ei ole väga suured, see tundub olevat suhteliselt kauge asi, kuid tuleb märkida, et pikaajalised aeglased muutused toovad kaasa suuri muutusi.Kasvava keskkonnakaitse nõudmise korral muutub PCB pinnatöötlusprotsess tulevikus kindlasti kardinaalselt.
Postitusaeg: juuli-05-2023