Els materials del circuit es basen en conductors i materials dielèctrics d'alta qualitat per connectar components complexos moderns entre si per obtenir un rendiment òptim. Tanmateix, com a conductors, aquests conductors de coure PCB, ja siguin plaques PCB d'ona de CC o mm, necessiten protecció anti-envelliment i oxidació. Aquesta protecció es pot aconseguir en forma d'electròlisi i recobriments d'immersió. Sovint proporcionen diferents graus de capacitat de soldadura, de manera que fins i tot amb peces cada cop més petites, muntatge en microsuperfície (SMT), etc., es pot formar un punt de soldadura molt complet. Hi ha una varietat de recobriments i tractaments superficials que es poden utilitzar en conductors de coure PCB a la indústria. Comprendre les característiques i els costos relatius de cada recobriment i tractament superficial ens ajuda a prendre l'elecció adequada per aconseguir el màxim rendiment i la vida útil més llarga de les plaques de PCB.
La selecció d'un acabat final de PCB no és un procés senzill que requereixi la consideració de la finalitat i les condicions de treball del PCB. La tendència actual cap a circuits de PCB densament empaquetats, de to baix i d'alta velocitat i PCBS més petits, prims i d'alta freqüència planteja reptes per a molts fabricants de PCB. Els circuits de PCB es fabriquen mitjançant laminats de diversos pesos i gruixos de làmines de coure subministrats als fabricants de PCB per fabricants de materials, com Rogers, que després processen aquests laminats en diversos tipus de PCBS per al seu ús en electrònica. Sense cap tipus de protecció superficial, els conductors del circuit s'oxidaran durant l'emmagatzematge. El tractament superficial del conductor actua com una barrera que separa el conductor de l'entorn. No només protegeix el conductor de la PCB de l'oxidació, sinó que també proporciona una interfície per a circuits i components de soldadura, inclosa la connexió de plom de circuits integrats (ICS).
Seleccioneu la superfície de PCB adequada
Un tractament de superfície adequat hauria d'ajudar a satisfer l'aplicació del circuit PCB així com el procés de fabricació. El cost varia a causa dels diferents costos dels materials, diferents processos i tipus d'acabats requerits. Alguns tractaments superficials permeten una gran fiabilitat i un alt aïllament de circuits densament encaminats, mentre que altres poden crear ponts innecessaris entre conductors. Alguns tractaments superficials compleixen els requisits militars i aeroespacials, com ara la temperatura, els xocs i les vibracions, mentre que altres no garanteixen l'alta fiabilitat requerida per a aquestes aplicacions. A continuació es mostren alguns tractaments de superfície de PCB que es poden utilitzar en circuits que van des de circuits de corrent continu fins a bandes d'ones mil·límetres i circuits digitals d'alta velocitat (HSD):
●ENIG
●ENEPIG
●HASL
● Plata d'immersió
●Llauna d'immersió
●LF HASL
●OSP
●Or dur electrolític
●Or tou enllaçat electrolíticament
1.ENIG
ENIG, també conegut com el procés químic de níquel-or, s'utilitza àmpliament en el tractament superficial dels conductors de plaques PCB. Aquest és un procés de baix cost relativament senzill que forma una fina capa d'or soldable a la part superior d'una capa de níquel a la superfície d'un conductor, donant lloc a una superfície plana amb bona capacitat de soldadura fins i tot en circuits densament empaquetats. Tot i que el procés ENIG garanteix la integritat de la galvanoplastia de forat passant (PTH), també augmenta la pèrdua del conductor a alta freqüència. Aquest procés té una llarga vida d'emmagatzematge, d'acord amb els estàndards RoHS, des del processament del fabricant del circuit fins al procés de muntatge de components, així com el producte final, pot proporcionar protecció a llarg termini per als conductors de PCB, de manera que molts desenvolupadors de PCB trien un tractament superficial comú.
2.ENEPIG
ENEPIG és una actualització del procés ENIG afegint una fina capa de pal·ladi entre la capa de níquel químic i la capa d'or. La capa de pal·ladi protegeix la capa de níquel (que protegeix el conductor de coure), mentre que la capa d'or protegeix tant el pal·ladi com el níquel. Aquest tractament de superfície és ideal per unir dispositius a cables de PCB i pot gestionar múltiples processos de reflux. Igual que ENIG, ENEPIG compleix RoHS.
3.Immersió Plata
La sedimentació química de plata també és un procés químic no electrolític en què el PCB està completament immers en una solució d'ions de plata per unir la plata a la superfície del coure. El recobriment resultant és més consistent i uniforme que ENIG, però no té la protecció i durabilitat que ofereix la capa de níquel en ENIG. Tot i que el seu procés de tractament de superfícies és més senzill i més rendible que ENIG, no és adequat per a l'emmagatzematge a llarg termini amb fabricants de circuits.
4. Llauna d'immersió
Els processos químics de deposició d'estany formen un prim recobriment d'estany sobre una superfície conductora mitjançant un procés de diversos passos que inclou neteja, microgravat, preimpregnat de solució àcida, immersió de solució de lixiviació d'estany no electrolítica i neteja final. El tractament amb estany pot proporcionar una bona protecció per al coure i els conductors, contribuint al rendiment de baixes pèrdues dels circuits HSD. Malauradament, l'estany enfonsat químicament no és un dels tractaments superficials de conductors més duradors a causa de l'efecte que l'estany té sobre el coure al llarg del temps (és a dir, la difusió d'un metall en un altre redueix el rendiment a llarg termini d'un conductor de circuit). Igual que la plata química, l'estany químic és un procés sense plom i compatible amb RoHs.
5.OSP
La pel·lícula de protecció de soldadura orgànica (OSP) és un recobriment protector no metàl·lic que està recobert amb una solució a base d'aigua. Aquest acabat també és compatible amb RoHS. Tanmateix, aquest tractament superficial no té una llarga vida útil i s'utilitza millor abans que el circuit i els components es soldin a la PCB. Recentment, han aparegut noves membranes OSP al mercat, que es creu que poden proporcionar una protecció permanent a llarg termini als conductors.
6.Or dur electrolític
El tractament d'or dur és un procés electrolític d'acord amb el procés RoHS, que pot protegir el PCB i el conductor de coure de l'oxidació durant molt de temps. Tanmateix, a causa de l'alt cost dels materials, també és un dels recobriments superficials més cars. També té poca soldabilitat, poca soldabilitat per unir el tractament d'or tou, i és compatible amb RoHS i pot proporcionar una bona superfície perquè el dispositiu s'uneixi als cables de la PCB.
