Kredsløbsmaterialer er afhængige af højkvalitetsledere og dielektriske materialer til at forbinde moderne komplekse komponenter til hinanden for optimal ydeevne. Men som ledere har disse PCB-kobberledere, hvad enten de er DC eller mm Wave PCB-plader, brug for anti-ældnings- og oxidationsbeskyttelse. Denne beskyttelse kan opnås i form af elektrolyse og nedsænkningsbelægninger. De giver ofte varierende grader af svejseevne, så der selv med stadigt mindre dele, micro-surface mount (SMT) osv. kan dannes et meget komplet svejsepunkt. Der findes en række forskellige belægninger og overfladebehandlinger, der kan bruges på PCB kobberledere i industrien. At forstå egenskaberne og de relative omkostninger ved hver belægning og overfladebehandling hjælper os med at træffe det rigtige valg for at opnå den højeste ydeevne og længste levetid for printplader.
Udvælgelsen af en PCB slutfinish er ikke en simpel proces, der kræver hensyntagen til PCB'ets formål og arbejdsbetingelser. Den nuværende tendens i retning af tætpakket, lav-pitch, højhastigheds PCB-kredsløb og mindre, tyndere, højfrekvent PCBS udgør udfordringer for mange PCB-producenter. PCB-kredsløb fremstilles gennem laminater af forskellige kobberfolievægte og -tykkelser leveret til PCB-producenter af materialeproducenter, såsom Rogers, som derefter behandler disse laminater til forskellige typer PCBS til brug i elektronik. Uden en eller anden form for overfladebeskyttelse vil lederne på kredsløbet oxidere under opbevaring. Lederoverfladebehandling fungerer som en barriere, der adskiller lederen fra omgivelserne. Det beskytter ikke kun PCB-lederen mod oxidation, men giver også en grænseflade til svejsekredsløb og komponenter, inklusive blybinding af integrerede kredsløb (ics).
Vælg passende PCB overflade
Egnet overfladebehandling skal hjælpe med at opfylde PCB-kredsløbsapplikationen såvel som fremstillingsprocessen. Omkostningerne varierer på grund af forskellige materialeomkostninger, forskellige processer og typer af efterbehandling. Nogle overfladebehandlinger giver mulighed for høj pålidelighed og høj isolering af tæt forbundne kredsløb, mens andre kan skabe unødvendige broer mellem ledere. Nogle overfladebehandlinger opfylder militær- og rumfartskrav, såsom temperatur, stød og vibrationer, mens andre ikke garanterer den høje pålidelighed, der kræves til disse applikationer. Nedenfor er listet nogle PCB overfladebehandlinger, der kan bruges i kredsløb lige fra DC kredsløb til millimeter-bølgebånd og højhastigheds digitale (HSD) kredsløb:
●ENIG
●ENEPIG
●HASL
●Immersion Sølv
●Immersion Tin
●LF HASL
●OSP
●Elektrolytisk hårdt guld
●Elektrolytisk bundet blødt guld
1.ENIG
ENIG, også kendt som den kemiske nikkel-guld-proces, er meget udbredt til overfladebehandling af PCB-pladeledere. Dette er en forholdsvis enkel, billig proces, der danner et tyndt lag svejsbart guld oven på et nikkellag på overfladen af en leder, hvilket resulterer i en flad overflade med god svejseevne selv på tætpakkede kredsløb. Selvom ENIG-processen sikrer integriteten af galvanisk galvanisering (PTH), øger den også ledertabet ved høj frekvens. Denne proces har en lang lagringstid, i overensstemmelse med RoHS-standarder, fra kredsløbsproducentens bearbejdning til komponentsamlingsprocessen, såvel som det endelige produkt, den kan give langsigtet beskyttelse af PCB-ledere, så mange PCB-udviklere vælger en almindelig overfladebehandling.
2.ENEPIG
ENEPIG er en opgradering af ENIG-processen ved at tilføje et tyndt palladiumlag mellem det kemiske nikkellag og guldbelægningslaget. Palladiumlaget beskytter nikkellaget (som beskytter kobberlederen), mens guldlaget beskytter både palladium og nikkel. Denne overfladebehandling er ideel til limning af enheder til PCB-ledninger og kan håndtere flere reflow-processer. Ligesom ENIG er ENEPIG RoHS-kompatibel.
3.Immersion Sølv
Kemisk sølvsedimentering er også en ikke-elektrolytisk kemisk proces, hvor PCB'et nedsænkes fuldstændigt i en opløsning af sølvioner for at binde sølvet til kobberets overflade. Den resulterende belægning er mere ensartet og ensartet end ENIG, men mangler den beskyttelse og holdbarhed, som nikkellaget i ENIG giver. Selvom dens overfladebehandlingsproces er enklere og mere omkostningseffektiv end ENIG, er den ikke egnet til langtidsopbevaring hos kredsløbsproducenter.
4.Immersion Tin
Kemiske tinaflejringsprocesser danner en tynd tinbelægning på en lederoverflade gennem en flertrinsproces, der omfatter rensning, mikroætsning, præpreg af syreopløsning, nedsænkning af ikke-elektrolytisk tinudvaskningsopløsning og slutrengøring. Tinbehandling kan give god beskyttelse af kobber og ledere, hvilket bidrager til den lave tabsydelse af HSD-kredsløb. Desværre er kemisk nedsænket tin ikke en af de længstvarende lederoverfladebehandlinger på grund af den effekt, som tin har på kobber over tid (dvs. diffusionen af et metal til et andet reducerer en kredsløbsleders langsigtede ydeevne). Ligesom kemisk sølv er kemisk tin en blyfri, RoHs-kompatibel proces.
5.OSP
Den organiske svejsebeskyttelsesfilm (OSP) er en ikke-metallisk beskyttelsesbelægning, der er belagt med en vandbaseret opløsning. Denne finish er også RoHS-kompatibel. Denne overfladebehandling har dog ikke lang holdbarhed og bruges bedst før kredsløb og komponenter svejses til printet. For nylig er der kommet nye OSP-membraner på markedet, som menes at kunne yde langsigtet permanent beskyttelse af ledere.
6.Elektrolytisk hårdt guld
Hård guldbehandling er en elektrolytisk proces på linje med RoHS-processen, som kan beskytte PCB og kobberleder mod oxidation i lang tid. Men på grund af de høje materialer er det også en af de dyreste overfladebelægninger. Den har også dårlig svejsbarhed, dårlig svejsbarhed til limning af blød guldbehandling, og den er RoHS-kompatibel og kan give en god overflade for enheden til at binde til PCB's ledninger.