مواد مدار به هادی ها و مواد دی الکتریک با کیفیت بالا برای اتصال اجزای پیچیده مدرن به یکدیگر برای عملکرد بهینه متکی هستند. با این حال، به عنوان رسانا، این هادی های مسی PCB، چه بردهای PCB DC یا mm Wave، به حفاظت ضد پیری و اکسیداسیون نیاز دارند. این حفاظت را می توان به صورت پوشش های الکترولیز و غوطه وری به دست آورد. آنها اغلب درجات مختلفی از توانایی جوش را ارائه می دهند، به طوری که حتی با قطعات کوچکتر، پایه میکرو سطحی (SMT) و غیره، یک نقطه جوش بسیار کامل می تواند تشکیل شود. انواع پوشش‌ها و عملیات‌های سطحی وجود دارد که می‌توان روی هادی‌های مسی PCB در صنعت استفاده کرد. درک ویژگی ها و هزینه های نسبی هر پوشش و عملیات سطح به ما کمک می کند تا انتخاب مناسبی را برای دستیابی به بالاترین عملکرد و طولانی ترین عمر برد بردهای PCB انجام دهیم.

انتخاب پایان نهایی PCB فرآیند ساده ای نیست که نیازمند در نظر گرفتن هدف و شرایط کاری PCB باشد. گرایش کنونی به سمت مدارهای PCB متراکم، کم گام، با سرعت بالا و PCBS کوچکتر، نازکتر و با فرکانس بالا، چالش هایی را برای بسیاری از تولیدکنندگان PCB ایجاد می کند. مدارهای PCB از طریق ورقه‌های با وزن و ضخامت‌های مختلف فویل مسی تولید می‌شوند که توسط تولیدکنندگان مواد مانند راجرز به تولیدکنندگان PCB عرضه می‌شود، که سپس این ورقه‌ها را به انواع مختلف PCBS برای استفاده در الکترونیک پردازش می‌کند. بدون نوعی حفاظت از سطح، هادی های روی مدار در طول ذخیره سازی اکسید می شوند. عملیات سطح رسانا به عنوان مانعی عمل می کند که هادی را از محیط جدا می کند. این نه تنها هادی PCB را در برابر اکسیداسیون محافظت می کند، بلکه یک رابط برای مدارها و اجزای جوشکاری، از جمله اتصال سرب مدارهای مجتمع (IC) فراهم می کند.

سطح PCB مناسب را انتخاب کنید
درمان سطحی مناسب باید به برآورده شدن کاربرد مدار PCB و همچنین فرآیند تولید کمک کند. هزینه با توجه به هزینه های مواد مختلف، فرآیندهای مختلف و انواع تکمیل مورد نیاز متفاوت است. برخی از عملیات‌های سطحی، قابلیت اطمینان بالا و ایزوله‌سازی بالا از مدارهای متراکم را فراهم می‌کنند، در حالی که برخی دیگر ممکن است پل‌های غیرضروری بین هادی‌ها ایجاد کنند. برخی از عملیات‌های سطحی نیازمندی‌های نظامی و هوافضا مانند دما، شوک و لرزش را برآورده می‌کنند، در حالی که برخی دیگر قابلیت اطمینان بالای مورد نیاز برای این کاربردها را تضمین نمی‌کنند. در زیر برخی از عملیات‌های سطح PCB که می‌توانند در مدارهای مختلف از مدارهای DC تا باندهای موج میلی‌متری و مدارهای دیجیتالی با سرعت بالا (HSD) استفاده شوند، فهرست شده‌اند:
●ENIG
●ENEPIG
●HASL
●نقره غوطه ور
●قلع غوطه ور
●LF HASL
●OSP
●طلای سخت الکترولیتی
●طلای نرم با پیوند الکترولیتی

1.ENIG
ENIG، همچنین به عنوان فرآیند شیمیایی نیکل-طلا شناخته می شود، به طور گسترده ای در عملیات سطحی هادی های برد PCB استفاده می شود. این یک فرآیند نسبتاً ساده و کم هزینه است که یک لایه نازک از طلای قابل جوش را در بالای یک لایه نیکل بر روی سطح یک هادی تشکیل می‌دهد و در نتیجه یک سطح صاف با قابلیت جوش خوب حتی در مدارهای پر متراکم ایجاد می‌کند. اگرچه فرآیند ENIG یکپارچگی آبکاری از طریق سوراخ (PTH) را تضمین می‌کند، اما باعث افزایش تلفات هادی در فرکانس بالا می‌شود. این فرآیند دارای طول عمر ذخیره سازی طولانی است، مطابق با استانداردهای RoHS، از پردازش سازنده مدار، فرآیند مونتاژ قطعات، و همچنین محصول نهایی، می تواند محافظت طولانی مدت برای هادی های PCB فراهم کند، بنابراین بسیاری از توسعه دهندگان PCB یک را انتخاب می کنند. درمان سطح رایج

2.ENEPIG
ENEPIG ارتقاء فرآیند ENIG با افزودن یک لایه نازک پالادیوم بین لایه شیمیایی نیکل و لایه آبکاری طلا است. لایه پالادیوم از لایه نیکل (که از هادی مسی محافظت می کند) محافظت می کند، در حالی که لایه طلا از هر دو پالادیوم و نیکل محافظت می کند. این عملیات سطحی برای اتصال دستگاه ها به سرنخ های PCB ایده آل است و می تواند چندین فرآیند جریان مجدد را انجام دهد. مانند ENIG، ENEPIG مطابق با RoHS است.

3. نقره غوطه ور
رسوب شیمیایی نقره نیز یک فرآیند شیمیایی غیر الکترولیتی است که در آن PCB به طور کامل در محلولی از یون های نقره غوطه ور می شود تا نقره را به سطح مس متصل کند. پوشش حاصل از ENIG سازگارتر و یکنواخت تر است، اما فاقد حفاظت و دوام ارائه شده توسط لایه نیکل در ENIG است. اگرچه فرآیند تصفیه سطح آن ساده تر و مقرون به صرفه تر از ENIG است، اما برای ذخیره سازی طولانی مدت با تولید کنندگان مدار مناسب نیست.

4. قلع غوطه ور شدن
فرآیندهای رسوب شیمیایی قلع، یک پوشش قلع نازک را بر روی سطح هادی از طریق یک فرآیند چند مرحله‌ای تشکیل می‌دهند که شامل تمیز کردن، ریز اچینگ، پیش‌آغشته شدن محلول اسیدی، غوطه‌وری محلول لیچینگ قلع غیر الکترولیتی و تمیز کردن نهایی است. تصفیه قلع می تواند محافظت خوبی برای مس و هادی ها ایجاد کند و به عملکرد کم تلفات مدارهای HSD کمک می کند. متأسفانه، قلع غرق شده از نظر شیمیایی یکی از طولانی‌ترین درمان‌های سطح رسانا نیست، زیرا قلع در طول زمان روی مس می‌گذارد (یعنی انتشار یک فلز به فلز دیگر عملکرد طولانی‌مدت هادی مدار را کاهش می‌دهد). مانند نقره شیمیایی، قلع شیمیایی یک فرآیند بدون سرب و مطابق با RoHs است.

5.OSP
فیلم محافظ جوشکاری آلی (OSP) یک پوشش محافظ غیر فلزی است که با محلول پایه آب پوشانده شده است. این پوشش همچنین مطابق با RoHS است. با این حال، این عملیات سطحی ماندگاری طولانی ندارد و بهتر است قبل از جوش دادن مدار و قطعات به PCB استفاده شود. اخیراً غشاهای OSP جدیدی در بازار ظاهر شده اند که اعتقاد بر این است که می توانند محافظت طولانی مدت دائمی برای هادی ها ایجاد کنند.

6. طلای سخت الکترولیتی
تصفیه طلای سخت یک فرآیند الکترولیتی مطابق با فرآیند RoHS است که می تواند PCB و هادی مسی را برای مدت طولانی از اکسیداسیون محافظت کند. اما به دلیل هزینه بالای مواد، یکی از گران ترین پوشش های سطحی نیز می باشد. همچنین دارای جوش پذیری ضعیف، جوش پذیری ضعیف برای اتصال عملیات طلای نرم است، و مطابق با RoHS است و می تواند سطح خوبی برای اتصال دستگاه به سرنخ های PCB فراهم کند.