Povrchová úprava PCB (Printed Circuit Board) sa vzťahuje na typ náteru alebo úpravy aplikovanej na odkryté medené stopy a podložky na povrchu dosky.Povrchová úprava slúži niekoľkým účelom, vrátane ochrany odkrytej medi pred oxidáciou, zlepšenia spájkovateľnosti a poskytnutia rovného povrchu na pripevnenie komponentov počas montáže.Rôzne povrchové úpravy ponúkajú rôzne úrovne výkonu, nákladov a kompatibility s konkrétnymi aplikáciami.
Pozlátenie a ponorné zlato sú bežne používané procesy v modernej výrobe dosiek plošných spojov.S rastúcou integráciou integrovaných obvodov a rastúcim počtom kolíkov má proces vertikálneho spájkovania problémy s vyrovnaním malých spájkovacích plôšok, čo predstavuje výzvy pre montáž SMT.Okrem toho je trvanlivosť striekaných plechových plechov krátka.Procesy pozlátenia alebo ponorenia do zlata ponúkajú riešenia týchto problémov.
V technológii povrchovej montáže, najmä pri ultra malých súčiastkach ako 0603 a 0402, rovinnosť spájkovacích plôšok priamo ovplyvňuje kvalitu tlače spájkovacej pasty, čo následne výrazne ovplyvňuje kvalitu následného spájkovania pretavením.Preto sa pri procesoch povrchovej montáže s vysokou hustotou a ultra malých rozmerov často pozoruje použitie celoplošného pozlátenia alebo ponorného zlata.
Počas fázy skúšobnej výroby kvôli faktorom, ako je obstarávanie komponentov, dosky často nie sú spájkované ihneď po dodaní.Namiesto toho môžu pred použitím čakať týždne alebo dokonca mesiace.Trvanlivosť pozlátených a ponorných zlatých dosiek je oveľa dlhšia ako u pocínovaných dosiek.V dôsledku toho sú tieto spôsoby výhodné.Náklady na pozlátené a ponorené zlaté PCB počas fázy odberu vzoriek sú porovnateľné s cenami dosiek zo zliatiny olova a cínu.
1. Electroless Nickel Immersion Gold (ENIG): Ide o bežnú metódu povrchovej úpravy PCB.Zahŕňa nanesenie vrstvy bezprúdového niklu ako medzivrstvu na spájkovacie podložky, po ktorej nasleduje vrstva ponorného zlata na povrch niklu.ENIG ponúka výhody ako dobrá spájkovateľnosť, rovinnosť, odolnosť proti korózii a priaznivý spájkovací výkon.Vlastnosti zlata tiež pomáhajú predchádzať oxidácii, čím zvyšujú stabilitu pri dlhodobom skladovaní.
2. Hot Air Spájkovacie vyrovnávanie (HASL): Toto je ďalšia bežná metóda povrchovej úpravy.V procese HASL sa spájkovacie vankúšiky ponoria do roztavenej cínovej zliatiny a prebytočná spájka sa odfúkne pomocou horúceho vzduchu, pričom zanechá jednotnú vrstvu spájky.Medzi výhody HASL patrí nižšia cena, jednoduchá výroba a spájkovanie, hoci presnosť a rovinnosť povrchu môžu byť porovnateľne nižšie.
3. Galvanické pokovovanie zlata: Táto metóda zahŕňa elektrolytické pokovovanie vrstvy zlata na spájkovacie plôšky.Zlato vyniká elektrickou vodivosťou a odolnosťou proti korózii, čím zlepšuje kvalitu spájkovania.Pozlátenie je však vo všeobecnosti drahšie v porovnaní s inými metódami.Používa sa najmä v aplikáciách so zlatými prstami.
4. Organic Solderability Preservatives (OSP): OSP zahŕňa aplikáciu organickej ochrannej vrstvy na spájkovacie plôšky, aby ich chránila pred oxidáciou.OSP ponúka dobrú rovinnosť, spájkovateľnosť a je vhodný pre nenáročné aplikácie.
5. Imerzný cín: Podobne ako imerzné zlato, imerzný cín zahŕňa potiahnutie spájkovacích plôšok vrstvou cínu.Ponorný cín poskytuje dobrý spájkovací výkon a je relatívne cenovo výhodný v porovnaní s inými metódami.Z hľadiska odolnosti voči korózii a dlhodobej stability by však nemuselo vynikať tak ako ponorné zlato.
6. Nikel/Gold Plating: Táto metóda je podobná ponornému zlatu, ale po bezprúdovom niklovaní je potiahnutá vrstva medi, po ktorej nasleduje metalizácia.Tento prístup ponúka dobrú vodivosť a odolnosť proti korózii, vhodný pre vysokovýkonné aplikácie.
7. Strieborné pokovovanie: Strieborné pokovovanie zahŕňa potiahnutie spájkovacích plôšok vrstvou striebra.Striebro je vynikajúce z hľadiska vodivosti, ale pri vystavení vzduchu môže oxidovať, čo si zvyčajne vyžaduje dodatočnú ochrannú vrstvu.
8. Tvrdé pozlátenie: Táto metóda sa používa pre konektory alebo kontaktné body zásuviek, ktoré vyžadujú časté vkladanie a vyberanie.Na zabezpečenie odolnosti proti opotrebovaniu a korózii je aplikovaná hrubšia vrstva zlata.
Rozdiely medzi pozlátením a ponorným zlatom:
1. Kryštálová štruktúra tvorená pozlátením a ponorným zlatom je odlišná.Pozlátenie má v porovnaní s ponorným zlatom tenšiu vrstvu zlata.Pozlátenie má tendenciu byť viac žlté ako ponorné zlato, čo zákazníci považujú za uspokojivejšie.
2. Imerzné zlato má lepšie spájkovacie vlastnosti v porovnaní s pozlátením, čím sa znižujú chyby pri spájkovaní a sťažnosti zákazníkov.Ponorné zlaté dosky majú lepšie kontrolovateľné namáhanie a sú vhodnejšie pre procesy lepenia.Avšak pre svoju mäkšiu povahu je ponorné zlato pre zlaté prsty menej odolné.
3. Imerzné zlato pokrýva iba niklovo-zlaté spájkovacie plôšky, čo neovplyvňuje prenos signálu v medených vrstvách, zatiaľ čo pozlátenie môže ovplyvniť prenos signálu.
4. Tvrdé pozlátenie má v porovnaní s ponorným zlatom hustejšiu kryštálovú štruktúru, vďaka čomu je menej náchylné na oxidáciu.Imerzné zlato má tenšiu zlatú vrstvu, ktorá môže umožniť difúziu niklu.
5. Ponorenie zlata je menej pravdepodobné, že spôsobí skrat drôtu v dizajnoch s vysokou hustotou v porovnaní s pozlátením.
6. Imerzné zlato má lepšiu priľnavosť medzi spájkovacím odporom a medenými vrstvami, čo neovplyvňuje rozostupy počas kompenzačných procesov.
7. Imerzné zlato sa často používa pre dosky s vyšším dopytom kvôli jeho lepšej rovinnosti.Pozlátenie vo všeobecnosti zabraňuje javu čiernej podložky po montáži.Rovinnosť a trvanlivosť ponorných zlatých dosiek je rovnako dobrá ako pri pozlátení.
Výber vhodnej metódy povrchovej úpravy vyžaduje zváženie faktorov, ako je elektrický výkon, odolnosť proti korózii, náklady a požiadavky na aplikáciu.V závislosti od konkrétnych okolností je možné zvoliť vhodné procesy povrchovej úpravy, ktoré spĺňajú kritériá návrhu.
Čas odoslania: 18. august 2023
