सर्किट सामग्री इष्टतम प्रदर्शन के लिए आधुनिक जटिल घटकों को एक दूसरे से जोड़ने के लिए उच्च गुणवत्ता वाले कंडक्टर और ढांकता हुआ सामग्री पर निर्भर करती है। हालाँकि, कंडक्टर के रूप में, इन पीसीबी कॉपर कंडक्टरों, चाहे डीसी या मिमी वेव पीसीबी बोर्ड, को एंटी-एजिंग और ऑक्सीकरण सुरक्षा की आवश्यकता होती है। यह सुरक्षा इलेक्ट्रोलिसिस और विसर्जन कोटिंग्स के रूप में प्राप्त की जा सकती है। वे अक्सर वेल्ड क्षमता की अलग-अलग डिग्री प्रदान करते हैं, ताकि छोटे भागों, सूक्ष्म सतह माउंट (एसएमटी) आदि के साथ भी, एक बहुत ही पूर्ण वेल्ड स्पॉट बनाया जा सके। उद्योग में विभिन्न प्रकार के कोटिंग्स और सतह उपचार हैं जिनका उपयोग पीसीबी कॉपर कंडक्टरों पर किया जा सकता है। प्रत्येक कोटिंग और सतह के उपचार की विशेषताओं और सापेक्ष लागत को समझने से हमें पीसीबी बोर्डों के उच्चतम प्रदर्शन और सबसे लंबे समय तक सेवा जीवन को प्राप्त करने के लिए उचित विकल्प बनाने में मदद मिलती है।
पीसीबी फाइनल फ़िनिश का चयन एक सरल प्रक्रिया नहीं है जिसके लिए पीसीबी के उद्देश्य और कार्य स्थितियों पर विचार करना आवश्यक है। सघन रूप से पैक, कम पिच, उच्च गति वाले पीसीबी सर्किट और छोटे, पतले, उच्च आवृत्ति वाले पीसीबी की ओर मौजूदा रुझान कई पीसीबी निर्माताओं के लिए चुनौतियां पैदा करता है। पीसीबी सर्किट का निर्माण रोजर्स जैसे सामग्री निर्माताओं द्वारा पीसीबी निर्माताओं को आपूर्ति की जाने वाली विभिन्न तांबे की पन्नी के वजन और मोटाई के लैमिनेट्स के माध्यम से किया जाता है, जो इलेक्ट्रॉनिक्स में उपयोग के लिए इन लैमिनेट्स को विभिन्न प्रकार के पीसीबीएस में संसाधित करते हैं। किसी प्रकार की सतह सुरक्षा के बिना, भंडारण के दौरान सर्किट पर कंडक्टर ऑक्सीकरण हो जाएगा। कंडक्टर सतह उपचार कंडक्टर को पर्यावरण से अलग करने वाली बाधा के रूप में कार्य करता है। यह न केवल पीसीबी कंडक्टर को ऑक्सीकरण से बचाता है, बल्कि वेल्डिंग सर्किट और घटकों के लिए एक इंटरफ़ेस भी प्रदान करता है, जिसमें एकीकृत सर्किट (आईसीसी) की लीड बॉन्डिंग भी शामिल है।
उपयुक्त पीसीबी सतह का चयन करें
उपयुक्त सतह उपचार से पीसीबी सर्किट अनुप्रयोग के साथ-साथ विनिर्माण प्रक्रिया को पूरा करने में मदद मिलनी चाहिए। लागत अलग-अलग सामग्री लागत, विभिन्न प्रक्रियाओं और आवश्यक फिनिश के प्रकार के कारण भिन्न होती है। कुछ सतही उपचार घने रूट वाले सर्किटों की उच्च विश्वसनीयता और उच्च अलगाव की अनुमति देते हैं, जबकि अन्य कंडक्टरों के बीच अनावश्यक पुल बना सकते हैं। कुछ सतही उपचार तापमान, आघात और कंपन जैसी सैन्य और एयरोस्पेस आवश्यकताओं को पूरा करते हैं, जबकि अन्य इन अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक उच्च विश्वसनीयता की गारंटी नहीं देते हैं। नीचे सूचीबद्ध कुछ पीसीबी सतह उपचार हैं जिनका उपयोग डीसी सर्किट से लेकर मिलीमीटर-वेव बैंड और हाई स्पीड डिजिटल (एचएसडी) सर्किट तक के सर्किट में किया जा सकता है:
●ENIG
●ENEPIG
●HASL
●विसर्जन चांदी
●विसर्जन टिन
●एलएफ एचएएसएल
●ओएसपी
●इलेक्ट्रोलाइटिक कठोर सोना
●इलेक्ट्रोलाइटिक रूप से बंधा हुआ मुलायम सोना
1.ENIG
ENIG, जिसे रासायनिक निकल-सोना प्रक्रिया के रूप में भी जाना जाता है, पीसीबी बोर्ड कंडक्टरों की सतह के उपचार में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। यह एक अपेक्षाकृत सरल कम लागत वाली प्रक्रिया है जो कंडक्टर की सतह पर निकल परत के ऊपर वेल्ड करने योग्य सोने की एक पतली परत बनाती है, जिसके परिणामस्वरूप घने पैक वाले सर्किट पर भी अच्छी वेल्ड क्षमता के साथ एक सपाट सतह प्राप्त होती है। यद्यपि ENIG प्रक्रिया थ्रू-होल इलेक्ट्रोप्लेटिंग (PTH) की अखंडता सुनिश्चित करती है, लेकिन यह उच्च आवृत्ति पर कंडक्टर हानि को भी बढ़ाती है। इस प्रक्रिया का भंडारण जीवन लंबा है, RoHS मानकों के अनुरूप, सर्किट निर्माता प्रसंस्करण से लेकर घटक असेंबली प्रक्रिया तक, साथ ही अंतिम उत्पाद तक, यह पीसीबी कंडक्टरों के लिए दीर्घकालिक सुरक्षा प्रदान कर सकता है, इसलिए कई पीसीबी डेवलपर्स चुनते हैं सामान्य सतह उपचार.
2.एनेपिग
ENEPIG रासायनिक निकल परत और सोना चढ़ाना परत के बीच एक पतली पैलेडियम परत जोड़कर ENIG प्रक्रिया का उन्नयन है। पैलेडियम परत निकल परत (जो तांबे के कंडक्टर की रक्षा करती है) की रक्षा करती है, जबकि सोने की परत पैलेडियम और निकल दोनों की रक्षा करती है। यह सतह उपचार उपकरणों को पीसीबी लीड से जोड़ने के लिए आदर्श है और कई रिफ्लो प्रक्रियाओं को संभाल सकता है। ENIG की तरह, ENEPIG RoHS अनुरूप है।
3. विसर्जन चांदी
रासायनिक चांदी अवसादन भी एक गैर-इलेक्ट्रोलाइटिक रासायनिक प्रक्रिया है जिसमें चांदी को तांबे की सतह पर बांधने के लिए पीसीबी को चांदी के आयनों के घोल में पूरी तरह से डुबोया जाता है। परिणामी कोटिंग ENIG की तुलना में अधिक सुसंगत और एक समान है, लेकिन ENIG में निकल परत द्वारा प्रदान की गई सुरक्षा और स्थायित्व का अभाव है। यद्यपि इसकी सतह उपचार प्रक्रिया ENIG की तुलना में सरल और अधिक लागत प्रभावी है, यह सर्किट निर्माताओं के साथ दीर्घकालिक भंडारण के लिए उपयुक्त नहीं है।
4. विसर्जन टिन
रासायनिक टिन जमाव प्रक्रियाएं एक बहु-चरणीय प्रक्रिया के माध्यम से कंडक्टर सतह पर एक पतली टिन कोटिंग बनाती हैं जिसमें सफाई, सूक्ष्म-नक़्क़ाशी, एसिड समाधान प्रीप्रेग, गैर-इलेक्ट्रोलाइटिक टिन लीचिंग समाधान का विसर्जन और अंतिम सफाई शामिल है। टिन उपचार तांबे और कंडक्टरों के लिए अच्छी सुरक्षा प्रदान कर सकता है, जो एचएसडी सर्किट के कम नुकसान वाले प्रदर्शन में योगदान देता है। दुर्भाग्य से, रासायनिक रूप से डूबा हुआ टिन सबसे लंबे समय तक चलने वाले कंडक्टर सतह उपचारों में से एक नहीं है क्योंकि समय के साथ टिन का तांबे पर प्रभाव पड़ता है (यानी, एक धातु का दूसरे में प्रसार एक सर्किट कंडक्टर के दीर्घकालिक प्रदर्शन को कम कर देता है)। रासायनिक चांदी की तरह, रासायनिक टिन एक सीसा रहित, RoHs-अनुपालक प्रक्रिया है।
5.ओएसपी
ऑर्गेनिक वेल्डिंग प्रोटेक्शन फिल्म (ओएसपी) एक गैर-धातु सुरक्षात्मक कोटिंग है जिसे पानी आधारित घोल से लेपित किया जाता है। यह फिनिश RoHS अनुरूप भी है। हालाँकि, इस सतह उपचार में लंबी शेल्फ लाइफ नहीं होती है और सर्किट और घटकों को पीसीबी में वेल्डेड करने से पहले इसका सबसे अच्छा उपयोग किया जाता है। हाल ही में, नई OSP झिल्लियाँ बाज़ार में आई हैं, जो कंडक्टरों के लिए दीर्घकालिक स्थायी सुरक्षा प्रदान करने में सक्षम मानी जाती हैं।
6.इलेक्ट्रोलाइटिक कठोर सोना
हार्ड गोल्ड ट्रीटमेंट RoHS प्रक्रिया के अनुरूप एक इलेक्ट्रोलाइटिक प्रक्रिया है, जो पीसीबी और कॉपर कंडक्टर को लंबे समय तक ऑक्सीकरण से बचा सकती है। हालाँकि, सामग्री की उच्च लागत के कारण, यह सबसे महंगी सतह कोटिंग्स में से एक है। इसमें खराब वेल्डेबिलिटी भी है, नरम सोने के उपचार के लिए बॉन्डिंग के लिए खराब वेल्डेबिलिटी है, और यह RoHS अनुरूप है और पीसीबी के लीड से जुड़ने के लिए डिवाइस के लिए एक अच्छी सतह प्रदान कर सकता है।