Ķēžu materiāli ir balstīti uz augstas kvalitātes vadītājiem un dielektriskiem materiāliem, lai savienotu modernus sarežģītus komponentus savā starpā optimālai veiktspējai. Tomēr kā vadītājiem šiem PCB vara vadītājiem, neatkarīgi no tā, vai tie ir līdzstrāvas vai mm Wave PCB plates, ir nepieciešama pretnovecošanās un oksidācijas aizsardzība. Šo aizsardzību var panākt elektrolīzes un iegremdēšanas pārklājumu veidā. Tie bieži nodrošina dažādas metināšanas spējas, tā ka pat ar arvien mazākām detaļām, mikrovirsmas montāžu (SMT) utt., var izveidot ļoti pilnīgu metināšanas vietu. Nozarē ir dažādi pārklājumi un virsmas apstrādes veidi, ko var izmantot PCB vara vadītājiem. Izpratne par katra pārklājuma un virsmas apstrādes īpašībām un relatīvajām izmaksām palīdz mums izdarīt atbilstošu izvēli, lai sasniegtu PCB plātņu augstāko veiktspēju un ilgāko kalpošanas laiku.
PCB galīgās apdares izvēle nav vienkāršs process, kurā jāņem vērā PCB mērķis un darba apstākļi. Pašreizējā tendence uz blīvi iesaiņotām, zema toņa, ātrgaitas PCB shēmām un mazākām, plānākām, augstfrekvences PCBS rada izaicinājumus daudziem PCB ražotājiem. PCB shēmas tiek ražotas, izmantojot dažāda svara un biezuma vara folijas laminātus, kurus PCB ražotājiem piegādā materiālu ražotāji, piemēram, Rodžers, kas pēc tam apstrādā šos laminātus dažāda veida PCBS izmantošanai elektronikā. Bez kāda veida virsmas aizsardzības ķēdes vadītāji uzglabāšanas laikā oksidēsies. Vadītāja virsmas apstrāde darbojas kā barjera, kas atdala vadītāju no apkārtējās vides. Tas ne tikai aizsargā PCB vadu no oksidēšanās, bet arī nodrošina saskarni metināšanas ķēdēm un komponentiem, tostarp integrālo shēmu (ics) savienošanai.
Izvēlieties piemērotu PCB virsmu
Piemērotai virsmas apstrādei vajadzētu palīdzēt atbilst PCB shēmas lietojumam, kā arī ražošanas procesam. Izmaksas atšķiras atkarībā no dažādām materiālu izmaksām, dažādiem procesiem un nepieciešamajiem apdares veidiem. Dažas virsmas apstrādes nodrošina augstu uzticamību un augstu izolāciju blīvi maršrutētām shēmām, savukārt citas var radīt nevajadzīgus tiltus starp vadītājiem. Dažas virsmas apstrādes atbilst militārajām un kosmosa prasībām, piemēram, temperatūrai, triecienam un vibrācijai, savukārt citas negarantē šiem lietojumiem nepieciešamo augstu uzticamību. Tālāk ir norādītas dažas PCB virsmas apstrādes metodes, kuras var izmantot ķēdēs, sākot no līdzstrāvas ķēdēm līdz milimetru viļņu joslām un ātrgaitas digitālajām (HSD) shēmām:
●ENIG
●ENEPIG
●HASL
●Immersion Sudrabs
●Imersion Tin
●LF HASL
●OSP
●Electrolytic cietais zelts
●Elektrolītiski savienots mīksts zelts
1.ENIG
ENIG, kas pazīstams arī kā ķīmiskais niķeļa-zelta process, tiek plaši izmantots PCB plākšņu vadītāju virsmas apstrādē. Šis ir salīdzinoši vienkāršs un lēts process, kas veido plānu metināmā zelta kārtu virs niķeļa slāņa uz vadītāja virsmas, kā rezultātā tiek iegūta plakana virsma ar labu metināšanas spēju pat blīvi noblīvētās ķēdēs. Lai gan ENIG process nodrošina caururbuma galvanizācijas (PTH) integritāti, tas arī palielina vadītāja zudumus augstā frekvencē. Šim procesam ir ilgs glabāšanas laiks saskaņā ar RoHS standartiem, sākot no ķēdes ražotāja apstrādes līdz komponentu montāžas procesam, kā arī galaproduktam, tas var nodrošināt PCB vadītāju ilgtermiņa aizsardzību, tāpēc daudzi PCB izstrādātāji izvēlas kopējā virsmas apstrāde.
2.ENEPIG
ENEPIG ir ENIG procesa jauninājums, pievienojot plānu palādija slāni starp ķīmisko niķeļa slāni un zelta pārklājuma slāni. Palādija slānis aizsargā niķeļa slāni (kas aizsargā vara vadītāju), bet zelta slānis aizsargā gan pallādiju, gan niķeli. Šī virsmas apstrāde ir ideāli piemērota ierīču savienošanai ar PCB vadiem un var apstrādāt vairākus pārplūdes procesus. Tāpat kā ENIG, arī ENEPIG atbilst RoHS prasībām.
3.Immersion Sudrabs
Ķīmiskā sudraba sedimentācija ir arī neelektrolītisks ķīmisks process, kurā PCB tiek pilnībā iegremdēts sudraba jonu šķīdumā, lai sudrabu saistītu ar vara virsmu. Iegūtais pārklājums ir konsekventāks un vienmērīgāks nekā ENIG, taču tam trūkst aizsardzības un izturības, ko nodrošina ENIG niķeļa slānis. Lai gan tā virsmas apstrādes process ir vienkāršāks un izmaksu ziņā izdevīgāks nekā ENIG, tas nav piemērots ilgstošai uzglabāšanai pie ķēdes ražotājiem.
4. Iegremdēšanas alva
Ķīmiskās alvas nogulsnēšanas procesi veido plānu alvas pārklājumu uz vadītāja virsmas, izmantojot daudzpakāpju procesu, kas ietver tīrīšanu, mikrokodināšanu, skābes šķīduma sagatavošanu, neelektrolītiskā alvas izskalošanas šķīduma iegremdēšanu un galīgo tīrīšanu. Alvas apstrāde var nodrošināt labu aizsardzību vara un vadītājiem, veicinot HSD ķēžu zemo zudumu veiktspēju. Diemžēl ķīmiski iegremdēta alva nav viena no ilgstošākajām vadītāju virsmas apstrādēm, jo alva laika gaitā ietekmē varu (ti, viena metāla difūzija citā samazina ķēdes vadītāja ilgtermiņa veiktspēju). Tāpat kā ķīmiskais sudrabs, ķīmiskā alva ir bezsvina process, kas ir saderīgs ar RoHs.
5.OSP
Organiskā metināšanas aizsargplēve (OSP) ir nemetālisks aizsargpārklājums, kas ir pārklāts ar šķīdumu uz ūdens bāzes. Šī apdare ir arī saderīga ar RoHS. Tomēr šai virsmas apstrādei nav ilgs glabāšanas laiks, un to vislabāk izmantot pirms ķēdes un komponentu piemetināšanas pie PCB. Nesen tirgū ir parādījušās jaunas OSP membrānas, kuras, domājams, spēj nodrošināt ilgstošu pastāvīgu aizsardzību vadītājiem.
6.Electrolytic cietais zelts
Cietā zelta apstrāde ir elektrolītisks process, kas atbilst RoHS procesam, kas ilgstoši var aizsargāt PCB un vara vadītāju no oksidēšanās. Taču materiālu augsto izmaksu dēļ tas ir arī viens no dārgākajiem virsmas pārklājumiem. Tam ir arī slikta metināmība, vāja metināmība mīkstā zelta apstrādes savienošanai, un tā ir saderīga ar RoHS un var nodrošināt labu virsmu ierīces savienošanai ar PCB vadiem.