Bahan sirkuit mengandalkan konduktor dan bahan dielektrik berkualitas tinggi untuk menghubungkan komponen kompleks modern satu sama lain untuk kinerja optimal. Namun, sebagai konduktor, konduktor tembaga PCB ini, baik papan PCB DC atau mm Wave, memerlukan perlindungan anti penuaan dan oksidasi. Perlindungan ini dapat dicapai dalam bentuk pelapisan elektrolisis dan perendaman. Seringkali mereka memberikan tingkat kemampuan pengelasan yang berbeda-beda, sehingga bahkan dengan bagian yang lebih kecil, pemasangan permukaan mikro (SMT), dll., titik las yang sangat lengkap dapat terbentuk. Ada berbagai macam pelapisan dan perawatan permukaan yang dapat digunakan pada konduktor tembaga PCB di industri. Memahami karakteristik dan biaya relatif dari setiap pelapisan dan perawatan permukaan membantu kita membuat pilihan yang tepat untuk mencapai kinerja tertinggi dan masa pakai papan PCB terlama.
Pemilihan hasil akhir PCB bukanlah proses sederhana yang memerlukan pertimbangan tujuan dan kondisi kerja PCB. Tren saat ini menuju sirkuit PCB yang padat, bernada rendah, berkecepatan tinggi, serta PCB yang lebih kecil, lebih tipis, dan berfrekuensi tinggi menimbulkan tantangan bagi banyak produsen PCB. Sirkuit PCB diproduksi melalui laminasi dengan berbagai berat dan ketebalan foil tembaga yang dipasok ke produsen PCB oleh produsen bahan, seperti Rogers, yang kemudian memproses laminasi tersebut menjadi berbagai jenis PCB untuk digunakan dalam elektronik. Tanpa perlindungan permukaan tertentu, konduktor pada sirkuit akan teroksidasi selama penyimpanan. Perawatan permukaan konduktor bertindak sebagai penghalang yang memisahkan konduktor dari lingkungan. Ini tidak hanya melindungi konduktor PCB dari oksidasi, tetapi juga menyediakan antarmuka untuk sirkuit dan komponen pengelasan, termasuk ikatan timbal pada sirkuit terpadu (ics).
Pilih permukaan PCB yang sesuai
Perlakuan permukaan yang sesuai akan membantu memenuhi aplikasi sirkuit PCB serta proses pembuatannya. Biayanya bervariasi karena biaya bahan yang berbeda, proses yang berbeda, dan jenis penyelesaian akhir yang diperlukan. Beberapa perawatan permukaan memungkinkan keandalan yang tinggi dan isolasi yang tinggi pada sirkuit dengan rute padat, sementara yang lain mungkin menciptakan jembatan antar konduktor yang tidak diperlukan. Beberapa perawatan permukaan memenuhi persyaratan militer dan ruang angkasa, seperti suhu, guncangan, dan getaran, sementara perawatan permukaan lainnya tidak menjamin keandalan tinggi yang diperlukan untuk aplikasi ini. Di bawah ini tercantum beberapa perawatan permukaan PCB yang dapat digunakan di sirkuit mulai dari sirkuit DC hingga pita gelombang milimeter dan sirkuit digital kecepatan tinggi (HSD):
●ENIG
●ENEPIG
●HASL
●Perendaman Perak
● Timah Perendaman
●JIKA HASL
●OSP
●Emas keras elektrolitik
●Emas lunak yang terikat secara elektrolitik
1.ENIG
ENIG, juga dikenal sebagai proses kimia nikel-emas, banyak digunakan dalam perawatan permukaan konduktor papan PCB. Ini adalah proses berbiaya rendah yang relatif sederhana yang membentuk lapisan tipis emas yang dapat dilas di atas lapisan nikel pada permukaan konduktor, menghasilkan permukaan datar dengan kemampuan las yang baik bahkan pada sirkuit yang padat. Meskipun proses ENIG memastikan integritas pelapisan listrik melalui lubang (PTH), proses ini juga meningkatkan kehilangan konduktor pada frekuensi tinggi. Proses ini memiliki masa penyimpanan yang lama, sesuai dengan standar RoHS, mulai dari pemrosesan pabrikan sirkuit, hingga proses perakitan komponen, serta produk akhir, dapat memberikan perlindungan jangka panjang untuk konduktor PCB, sehingga banyak pengembang PCB memilih a perawatan permukaan umum.
2.ENEPIG
ENEPIG merupakan peningkatan proses ENIG dengan menambahkan lapisan tipis paladium di antara lapisan kimia nikel dan lapisan pelapisan emas. Lapisan paladium melindungi lapisan nikel (yang melindungi konduktor tembaga), sedangkan lapisan emas melindungi paladium dan nikel. Perawatan permukaan ini ideal untuk mengikat perangkat ke kabel PCB dan dapat menangani beberapa proses reflow. Seperti ENIG, ENEPIG mematuhi RoHS.
3. Perendaman Perak
Sedimentasi kimia perak juga merupakan proses kimia non-elektrolitik di mana PCB direndam seluruhnya dalam larutan ion perak untuk mengikat perak ke permukaan tembaga. Lapisan yang dihasilkan lebih konsisten dan seragam dibandingkan ENIG, namun kurang memiliki perlindungan dan daya tahan yang diberikan oleh lapisan nikel pada ENIG. Meskipun proses perawatan permukaannya lebih sederhana dan lebih hemat biaya dibandingkan ENIG, proses ini tidak cocok untuk penyimpanan jangka panjang dengan produsen sirkuit.
4. Timah Perendaman
Proses pengendapan timah kimia membentuk lapisan timah tipis pada permukaan konduktor melalui proses multi-langkah yang meliputi pembersihan, etsa mikro, prepreg larutan asam, perendaman larutan pelindian timah non-elektrolitik, dan pembersihan akhir. Perawatan timah dapat memberikan perlindungan yang baik untuk tembaga dan konduktor, berkontribusi terhadap rendahnya kinerja kerugian pada sirkuit HSD. Sayangnya, timah yang ditenggelamkan secara kimia bukanlah salah satu perawatan permukaan konduktor yang paling tahan lama karena efek timah terhadap tembaga seiring berjalannya waktu (yaitu, difusi satu logam ke logam lain mengurangi kinerja jangka panjang konduktor rangkaian). Seperti halnya perak kimia, timah kimia adalah proses yang bebas timbal dan mematuhi RoHs.
5.OSP
Film pelindung pengelasan organik (OSP) adalah lapisan pelindung non-logam yang dilapisi dengan larutan berbahan dasar air. Hasil akhir ini juga sesuai dengan RoHS. Namun, perawatan permukaan ini tidak memiliki umur simpan yang lama dan paling baik digunakan sebelum sirkuit dan komponen dilas ke PCB. Baru-baru ini, membran OSP baru telah muncul di pasaran, yang diyakini mampu memberikan perlindungan permanen jangka panjang pada konduktor.
6. Emas keras elektrolitik
Perawatan emas keras merupakan proses elektrolitik yang sejalan dengan proses RoHS, yang dapat melindungi PCB dan konduktor tembaga dari oksidasi dalam waktu lama. Namun, karena tingginya biaya bahan, ini juga merupakan salah satu pelapis permukaan yang paling mahal. Ia juga memiliki kemampuan las yang buruk, kemampuan las yang buruk untuk mengikat perlakuan emas lunak, dan memenuhi standar RoHS serta dapat memberikan permukaan yang baik bagi perangkat untuk mengikat ke ujung PCB.
