חומרי מעגל מסתמכים על מוליכים וחומרים דיאלקטריים באיכות גבוהה כדי לחבר רכיבים מורכבים מודרניים זה לזה לביצועים מיטביים. עם זאת, כמוליכים, מוליכי נחושת PCB אלה, בין אם לוחות DC או mm Wave PCB, זקוקים להגנה נגד הזדקנות וחמצון. הגנה זו יכולה להיות מושגת בצורה של אלקטרוליזה וציפוי טבילה. לעתים קרובות הם מספקים דרגות שונות של יכולת ריתוך, כך שגם עם חלקים קטנים מתמיד, תושבת מיקרו משטחית (SMT) וכו', ניתן ליצור נקודת ריתוך שלמה מאוד. קיימים מגוון ציפויים וטיפולי משטח שניתן להשתמש בהם על מוליכים נחושת PCB בתעשייה. הבנת המאפיינים והעלויות היחסיות של כל ציפוי וטיפול פני השטח עוזרת לנו לעשות את הבחירה המתאימה להשגת הביצועים הגבוהים ביותר וחיי השירות הארוכים ביותר של לוחות PCB.

בחירת הגימור הסופי של ה-PCB היא תהליך לא פשוט הדורש התחשבות במטרת ה-PCB ובתנאי העבודה. המגמה הנוכחית לעבר מעגלי PCB צפופים, בעלי גובה נמוך ומהירים ומעגלי PCB קטנים ודקים יותר בתדר גבוה מציבה אתגרים עבור יצרני PCB רבים. מעגלי PCB מיוצרים באמצעות למינטים במשקלים ובעוביים שונים של רדיד נחושת המסופקים ליצרני PCB על ידי יצרני חומרים, כגון רוג'רס, אשר לאחר מכן מעבדים לרבדים אלה לסוגים שונים של PCBS לשימוש באלקטרוניקה. ללא צורה כלשהי של הגנה על פני השטח, המוליכים במעגל יתחמצנו במהלך האחסון. טיפול משטח מוליך פועל כמחסום המפריד בין המוליך לסביבה. זה לא רק מגן על מוליך ה-PCB מפני חמצון, אלא גם מספק ממשק לריתוך מעגלים ורכיבים, כולל הצמדת עופרת של מעגלים משולבים (ics).

בחר משטח PCB מתאים
טיפול משטח מתאים אמור לעזור לעמוד ביישום מעגל ה-PCB כמו גם בתהליך הייצור. העלות משתנה עקב עלויות חומר שונות, תהליכים שונים וסוגי גימורים נדרשים. חלק מטיפולי פני השטח מאפשרים אמינות גבוהה ובידוד גבוה של מעגלים מנותבים בצפיפות, בעוד שאחרים עשויים ליצור גשרים מיותרים בין מוליכים. חלק מטיפולי השטח עומדים בדרישות הצבאיות והחלל, כגון טמפרטורה, זעזועים ורטט, בעוד שאחרים אינם מבטיחים את האמינות הגבוהה הנדרשת ליישומים אלו. להלן כמה טיפולי משטח PCB שניתן להשתמש בהם במעגלים החל ממעגלי DC לרצועות גל מילימטר ומעגלים דיגיטליים במהירות גבוהה (HSD):
●ENIG
●ENEPIG
●HASL
● טבילה כסף
●פח טבילה
●LF HASL
●OSP
●זהב קשיח אלקטרוליטי
●זהב רך מלוכד אלקטרוליטית

1.ENIG
ENIG, הידוע גם כתהליך כימי ניקל-זהב, נמצא בשימוש נרחב בטיפול פני השטח של מוליכי לוח PCB. זהו תהליך פשוט יחסית בעלות נמוכה היוצר שכבה דקה של זהב ניתן לריתוך על גבי שכבת ניקל על פני המוליך, וכתוצאה מכך משטח שטוח עם יכולת ריתוך טובה גם במעגלים צפופים. למרות שתהליך ENIG מבטיח את שלמותו של ציפוי חור דרך (PTH), הוא גם מגביר את אובדן המוליכים בתדירות גבוהה. לתהליך זה יש חיי אחסון ארוכים, בהתאם לתקני RoHS, מעיבוד יצרן המעגלים, לתהליך הרכבת הרכיבים, כמו גם למוצר הסופי, הוא יכול לספק הגנה ארוכת טווח למוליכי PCB, ולכן מפתחי PCB רבים בוחרים טיפול משטח נפוץ.

2.ENEPIG
ENEPIG הוא שדרוג של תהליך ENIG על ידי הוספת שכבת פלדיום דקה בין שכבת הניקל הכימית לשכבת ציפוי הזהב. שכבת הפלדיום מגנה על שכבת הניקל (המגינה על מוליך הנחושת), בעוד שכבת הזהב מגנה על פלדיום וניקל כאחד. טיפול פני השטח הזה אידיאלי להדבקת התקנים ללידים של PCB ויכול להתמודד עם תהליכי זרימה חוזרת מרובים. כמו ENIG, ENEPIG תואם RoHS.

3. טבילה כסף
שקיעת כסף כימית היא גם תהליך כימי לא אלקטרוליטי שבו ה-PCB שקוע לחלוטין בתמיסה של יוני כסף כדי לקשור את הכסף לפני השטח של הנחושת. הציפוי המתקבל עקבי ואחיד יותר מ-ENIG, אך חסר את ההגנה והעמידות שמספקת שכבת הניקל ב-ENIG. למרות שתהליך טיפול פני השטח שלו פשוט וחסכוני יותר מאשר ENIG, הוא אינו מתאים לאחסון לטווח ארוך אצל יצרני מעגלים.

4. פח טבילה
תהליכי שקיעת פח כימיים יוצרים ציפוי פח דק על משטח מוליך באמצעות תהליך רב-שלבי הכולל ניקוי, מיקרו-תחריט, prepreg תמיסת חומצה, טבילה של תמיסת שטיפת פח לא אלקטרוליטית וניקוי סופי. טיפול בפח יכול לספק הגנה טובה לנחושת ולמוליכים, לתרום לביצועי הפסדים הנמוכים של מעגלי HSD. למרבה הצער, פח שקוע כימית אינו אחד מטיפולי פני המוליכים הארוכים ביותר בגלל ההשפעה שיש לפח על הנחושת לאורך זמן (כלומר, דיפוזיה של מתכת אחת לאחרת מפחיתה את הביצועים לטווח ארוך של מוליך מעגל). כמו כסף כימי, פח כימי הוא תהליך נטול עופרת, תואם RoHs.

5.OSP
סרט הגנת הריתוך האורגני (OSP) הוא ציפוי מגן לא מתכתי המצופה בתמיסה על בסיס מים. גימור זה גם תואם RoHS. עם זאת, לטיפול פני השטח הזה אין חיי מדף ארוכים ומומלץ להשתמש בו לפני שהמעגל והרכיבים מרותכים ל-PCB. לאחרונה הופיעו בשוק ממברנות OSP חדשות, אשר מאמינים כי מסוגלות לספק הגנה קבועה לטווח ארוך עבור מוליכים.

6. זהב קשיח אלקטרוליטי
טיפול בזהב קשיח הוא תהליך אלקטרוליטי בהתאם לתהליך RoHS, שיכול להגן על מוליך PCB ונחושת מפני חמצון לאורך זמן. עם זאת, בשל העלות הגבוהה של חומרים, זהו גם אחד מציפויי השטח היקרים ביותר. יש לו גם יכולת ריתוך גרועה, יכולת ריתוך גרועה להדבקה של טיפול בזהב רך, והוא תואם RoHS ויכול לספק משטח טוב להתקן להיקשר ללידים של ה-PCB.