Обработка поверхности печатной платы (печатной платы) относится к типу покрытия или обработки, наносимой на открытые медные дорожки и площадки на поверхности платы.Обработка поверхности служит нескольким целям, включая защиту открытой меди от окисления, улучшение паяемости и обеспечение ровной поверхности для крепления компонентов во время сборки.Различные варианты отделки поверхности предлагают разные уровни производительности, стоимости и совместимости с конкретными применениями.
Золотое покрытие и иммерсионное золото — широко используемые процессы в современном производстве печатных плат.С ростом интеграции микросхем и ростом количества контактов процесс вертикального напыления припоя с трудом выравнивает небольшие площадки для припоя, что создает проблемы для сборки SMT.Кроме того, срок хранения пластин из напыленной жести короткий.Процессы золочения или иммерсионного золота предлагают решения этих проблем.
В технологии поверхностного монтажа, особенно для сверхмалых компонентов, таких как 0603 и 0402, плоскостность припоя напрямую влияет на качество печати паяльной пастой, что, в свою очередь, существенно влияет на качество последующей пайки оплавлением.Поэтому использование полного золочения или иммерсионного золота часто наблюдается в процессах поверхностного монтажа с высокой плотностью и сверхмалыми размерами.
На этапе пробного производства из-за таких факторов, как закупка компонентов, платы часто не паяются сразу по прибытии.Вместо этого они могут ждать несколько недель или даже месяцев, прежде чем их начнут использовать.Срок хранения позолоченных и иммерсионных позолоченных плат значительно больше, чем у луженых.Следовательно, эти процессы являются предпочтительными.Стоимость позолоченных и иммерсионных плат из золота на этапе отбора проб сравнима со стоимостью плат из свинцово-оловянного сплава.
1. Химическое никель-иммерсионное золото (ENIG): это распространенный метод обработки поверхности печатных плат.Он включает нанесение слоя химического никеля в качестве промежуточного слоя на площадки припоя, а затем слоя иммерсионного золота на поверхность никеля.ENIG предлагает такие преимущества, как хорошая паяемость, плоскостность, устойчивость к коррозии и хорошие характеристики пайки.Свойства золота также помогают предотвратить окисление, тем самым повышая стабильность при длительном хранении.
2. Выравнивание пайкой горячим воздухом (HASL): это еще один распространенный метод обработки поверхности.В процессе HASL площадки для припоя погружаются в расплавленный оловянный сплав, а излишки припоя сдуваются горячим воздухом, оставляя после себя равномерный слой припоя.Преимущества HASL включают более низкую стоимость, простоту изготовления и пайки, хотя точность и плоскостность его поверхности могут быть сравнительно ниже.
3. Гальваническое покрытие золотом. Этот метод включает в себя гальванопокрытие слоя золота на контактных площадках.Золото обладает превосходной электропроводностью и устойчивостью к коррозии, тем самым улучшая качество пайки.Однако позолота, как правило, дороже по сравнению с другими методами.Это особенно применяется в аппликациях с золотыми пальцами.
4. Органические консерванты для пайки (OSP): OSP предполагает нанесение органического защитного слоя на площадки припоя, чтобы защитить их от окисления.OSP обеспечивает хорошую плоскостность, паяемость и подходит для легких условий эксплуатации.
5. Иммерсионное олово. Подобно иммерсионному золоту, иммерсионное олово предполагает покрытие припоя контактными площадками слоем олова.Погружное олово обеспечивает хорошие характеристики пайки и является относительно экономичным по сравнению с другими методами.Однако оно может не превосходить иммерсионное золото с точки зрения коррозионной стойкости и долгосрочной стабильности.
6. Никелирование/позолота. Этот метод аналогичен иммерсионному золоту, но после химического никелирования наносится слой меди с последующей обработкой металлизацией.Этот подход обеспечивает хорошую проводимость и устойчивость к коррозии, что подходит для высокопроизводительных применений.
7. Серебрение. Серебрение предполагает покрытие паяных площадок слоем серебра.Серебро обладает превосходной проводимостью, но оно может окисляться на воздухе, что обычно требует дополнительного защитного слоя.
8. Покрытие твердым золотом. Этот метод используется для разъемов или контактных точек гнезда, которые требуют частой вставки и удаления.Наносится более толстый слой золота для обеспечения износостойкости и коррозийных характеристик.
Различия между золочением и иммерсионным золотом:
1. Кристаллическая структура, образованная золочением и иммерсионным золотом, различна.Позолота имеет более тонкий слой золота по сравнению с иммерсионным золотом.Золотое покрытие имеет тенденцию быть более желтым, чем иммерсионное золото, что покупатели считают более удовлетворительным.
2. Иммерсионное золото имеет лучшие характеристики пайки по сравнению с золочением, что снижает дефекты пайки и количество жалоб клиентов.Плиты из иммерсионного золота имеют более контролируемое напряжение и больше подходят для процессов склеивания.Однако из-за своей более мягкой природы иммерсионное золото менее прочно для золотых пальцев.
3. Иммерсионное золото покрывает только никель-золотые площадки припоя, не влияя на передачу сигнала в медных слоях, тогда как позолота может повлиять на передачу сигнала.
4. Твердое золотое покрытие имеет более плотную кристаллическую структуру по сравнению с иммерсионным золотом, что делает его менее подверженным окислению.Иммерсионное золото имеет более тонкий слой золота, который может позволить никелю диффундировать.
5. Иммерсионное золото с меньшей вероятностью станет причиной короткого замыкания проводов в конструкциях с высокой плотностью по сравнению с позолотой.
6. Иммерсионное золото обладает лучшей адгезией между паяльным резистом и медными слоями, что не влияет на расстояние во время компенсационных процессов.
7. Иммерсионное золото часто используется для изготовления плат с повышенным спросом из-за его лучшей плоскостности.Позолота обычно позволяет избежать явления черной колодки после сборки.Плоскостность и срок хранения досок из иммерсионного золота такие же, как и у позолоченных.
Выбор подходящего метода обработки поверхности требует рассмотрения таких факторов, как электрические характеристики, коррозионная стойкость, стоимость и требования к применению.В зависимости от конкретных обстоятельств можно выбрать подходящие процессы обработки поверхности, отвечающие критериям проектирования.
Время публикации: 18 августа 2023 г.
