Circuitmaterialen zijn afhankelijk van hoogwaardige geleiders en diëlektrische materialen om moderne complexe componenten met elkaar te verbinden voor optimale prestaties. Als geleiders hebben deze koperen PCB-geleiders, of het nu DC- of mm Wave-printplaten zijn, echter antiverouderings- en oxidatiebescherming nodig. Deze bescherming kan worden bereikt in de vorm van elektrolyse- en dompelcoatings. Ze bieden vaak een variërend lasvermogen, zodat zelfs met steeds kleinere onderdelen, micro-surface mount (SMT), enz. een zeer complete lasplek kan worden gevormd. Er zijn in de industrie verschillende coatings en oppervlaktebehandelingen die kunnen worden gebruikt op koperen PCB-geleiders. Door de kenmerken en relatieve kosten van elke coating en oppervlaktebehandeling te begrijpen, kunnen we de juiste keuze maken om de hoogste prestaties en de langste levensduur van printplaten te bereiken.

De selectie van een PCB-eindafwerking is geen eenvoudig proces waarbij rekening moet worden gehouden met het doel en de werkomstandigheden van de PCB. De huidige trend naar dicht opeengepakte, lage toonhoogte, hoge snelheid PCB-circuits en kleinere, dunnere, hoogfrequente PCB's vormt een uitdaging voor veel PCB-fabrikanten. PCB-circuits worden vervaardigd uit laminaten met verschillende koperfoliegewichten en -dikten die door materiaalfabrikanten, zoals Rogers, aan PCB-fabrikanten worden geleverd, die deze laminaten vervolgens verwerken tot verschillende soorten PCB's voor gebruik in de elektronica. Zonder enige vorm van oppervlaktebescherming zullen de geleiders op het circuit tijdens opslag oxideren. De oppervlaktebehandeling van de geleider fungeert als een barrière die de geleider scheidt van de omgeving. Het beschermt niet alleen de PCB-geleider tegen oxidatie, maar biedt ook een interface voor lascircuits en componenten, inclusief lead bonding van geïntegreerde schakelingen (ics).

Selecteer een geschikt PCB-oppervlak
Een geschikte oppervlaktebehandeling zou moeten helpen om zowel aan de PCB-circuittoepassing als aan het productieproces te voldoen. De kosten variëren als gevolg van verschillende materiaalkosten, verschillende processen en vereiste soorten afwerkingen. Sommige oppervlaktebehandelingen zorgen voor een hoge betrouwbaarheid en hoge isolatie van dicht opeengepakte circuits, terwijl andere onnodige bruggen tussen geleiders kunnen creëren. Sommige oppervlaktebehandelingen voldoen aan militaire en ruimtevaartvereisten, zoals temperatuur, schokken en trillingen, terwijl andere niet de hoge betrouwbaarheid garanderen die voor deze toepassingen vereist is. Hieronder vindt u enkele PCB-oppervlaktebehandelingen die kunnen worden gebruikt in circuits variërend van DC-circuits tot millimetergolfbanden en snelle digitale (HSD) circuits:
●ENIG
●ENEPIG
●HASL
●Immersiezilver
●Dompeltin
●LF HASL
●OSP
●Elektrolytisch hard goud
●Elektrolytisch gebonden zacht goud

1.ENIG
ENIG, ook bekend als het chemische nikkel-goudproces, wordt veel gebruikt bij de oppervlaktebehandeling van printplaatgeleiders. Dit is een relatief eenvoudig, goedkoop proces waarbij een dunne laag lasbaar goud bovenop een nikkellaag op het oppervlak van een geleider wordt gevormd, wat resulteert in een vlak oppervlak met goed lasvermogen, zelfs op dicht opeengepakte circuits. Hoewel het ENIG-proces de integriteit van through-hole galvaniseren (PTH) garandeert, verhoogt het ook het geleiderverlies bij hoge frequentie. Dit proces heeft een lange houdbaarheid, in overeenstemming met de RoHS-normen, vanaf de verwerking door de circuitfabrikant tot het assemblageproces van de componenten en het eindproduct. Het kan langdurige bescherming bieden voor PCB-geleiders, dus veel PCB-ontwikkelaars kiezen voor een gebruikelijke oppervlaktebehandeling.

2.ENEPIG
ENEPIG is een upgrade van het ENIG-proces door een dunne palladiumlaag toe te voegen tussen de chemische nikkellaag en de goudlaag. De palladiumlaag beschermt de nikkellaag (die de koperen geleider beschermt), terwijl de goudlaag zowel palladium als nikkel beschermt. Deze oppervlaktebehandeling is ideaal voor het verbinden van apparaten met PCB-kabels en kan meerdere reflow-processen aan. Net als ENIG voldoet ENEPIG aan RoHS.

3. Immersiezilver
Chemische zilversedimentatie is ook een niet-elektrolytisch chemisch proces waarbij de PCB volledig wordt ondergedompeld in een oplossing van zilverionen om het zilver aan het oppervlak van het koper te binden. De resulterende coating is consistenter en uniformer dan ENIG, maar mist de bescherming en duurzaamheid die wordt geboden door de nikkellaag in ENIG. Hoewel het oppervlaktebehandelingsproces eenvoudiger en kosteneffectiever is dan ENIG, is het niet geschikt voor langdurige opslag bij circuitfabrikanten.

4. Onderdompelingtin
Chemische tinafzettingsprocessen vormen een dunne tincoating op een geleideroppervlak via een meerstapsproces dat reiniging, micro-etsen, prepreg met een zure oplossing, onderdompeling van een niet-elektrolytische tinuitloogoplossing en eindreiniging omvat. Tinbehandeling kan een goede bescherming bieden voor koper en geleiders, wat bijdraagt ​​aan de lage verliesprestaties van HSD-circuits. Helaas is chemisch verzonken tin niet een van de langstdurende oppervlaktebehandelingen van geleiders vanwege het effect dat tin in de loop van de tijd op koper heeft (dwz de diffusie van het ene metaal in het andere vermindert de prestaties van een circuitgeleider op lange termijn). Net als chemisch zilver is chemisch tin een loodvrij, RoHs-conform proces.

5.OSP
De organische lasbeschermingsfilm (OSP) is een niet-metalen beschermende coating die is gecoat met een oplossing op waterbasis. Deze afwerking voldoet ook aan RoHS. Deze oppervlaktebehandeling heeft echter geen lange houdbaarheid en kan het beste worden toegepast voordat het circuit en de componenten op de printplaat worden gelast. Onlangs zijn er nieuwe OSP-membranen op de markt verschenen, waarvan wordt aangenomen dat ze in staat zijn om op lange termijn permanente bescherming voor geleiders te bieden.

6.Elektrolytisch hard goud
De behandeling met hard goud is een elektrolytisch proces in overeenstemming met het RoHS-proces, dat PCB's en koperen geleiders langdurig tegen oxidatie kan beschermen. Vanwege de hoge materiaalkosten is het echter ook een van de duurste oppervlaktecoatings. Het heeft ook een slechte lasbaarheid, een slechte lasbaarheid voor het hechten van de behandeling met zacht goud, en het voldoet aan de RoHS-richtlijn en kan een goed oppervlak bieden voor het apparaat om zich aan de leidingen van de PCB te hechten.