Materialele circuitelor se bazează pe conductori și materiale dielectrice de înaltă calitate pentru a conecta componente moderne complexe între ele pentru o performanță optimă. Cu toate acestea, ca conductori, acești conductori de cupru PCB, fie că sunt plăci PCB DC sau mm Wave, au nevoie de protecție anti-îmbătrânire și oxidare. Această protecție poate fi realizată sub formă de acoperiri de electroliză și imersie. Acestea oferă adesea grade diferite de capacitate de sudură, astfel încât chiar și cu piese din ce în ce mai mici, micro-surface mount (SMT), etc., se poate forma un punct de sudură foarte complet. Există o varietate de acoperiri și tratamente de suprafață care pot fi utilizate pe conductorii de cupru PCB în industrie. Înțelegerea caracteristicilor și costurilor relative ale fiecărei acoperiri și tratamente de suprafață ne ajută să facem alegerea potrivită pentru a obține cea mai înaltă performanță și cea mai lungă durată de viață a plăcilor PCB.

Selectarea unui finisaj final pentru PCB nu este un proces simplu care necesită luarea în considerare a scopului și condițiilor de lucru ale PCB. Tendința actuală către circuite PCB dens, cu pas scăzut, de mare viteză și PCBS mai mici, mai subțiri, de înaltă frecvență reprezintă provocări pentru mulți producători de PCB. Circuitele PCB sunt fabricate prin laminate de diferite greutăți și grosimi ale foliilor de cupru furnizate producătorilor de PCB de către producătorii de materiale, cum ar fi Rogers, care apoi procesează aceste laminate în diferite tipuri de PCBS pentru utilizare în electronică. Fără o formă de protecție a suprafeței, conductorii de pe circuit se vor oxida în timpul depozitării. Tratamentul suprafeței conductorului acționează ca o barieră care separă conductorul de mediu. Nu numai că protejează conductorul PCB de oxidare, dar oferă și o interfață pentru circuitele și componentele de sudare, inclusiv legarea de plumb a circuitelor integrate (ICS).

Selectați suprafața PCB adecvată
Tratamentul adecvat al suprafeței ar trebui să contribuie la îndeplinirea aplicației circuitului PCB, precum și a procesului de fabricație. Costul variază din cauza costurilor diferitelor materiale, a diferitelor procese și a tipurilor de finisaje necesare. Unele tratamente de suprafață permit o fiabilitate ridicată și o izolare ridicată a circuitelor dens direcționate, în timp ce altele pot crea punți inutile între conductori. Unele tratamente de suprafață îndeplinesc cerințele militare și aerospațiale, cum ar fi temperatura, șocurile și vibrațiile, în timp ce altele nu garantează fiabilitatea ridicată necesară pentru aceste aplicații. Mai jos sunt enumerate câteva tratamente de suprafață PCB care pot fi utilizate în circuite variind de la circuite DC la benzi de unde milimetrice și circuite digitale de mare viteză (HSD):
●ENIG
●ENEPIG
●HASL
●Immersion Silver
●Cutie de imersie
●LF HASL
●OSP
●Aur dur electrolitic
●Aur moale lipit electrolitic

1.ENIG
ENIG, cunoscut și ca procesul chimic de nichel-aur, este utilizat pe scară largă în tratarea suprafeței conductorilor plăcilor PCB. Acesta este un proces relativ simplu, cu costuri reduse, care formează un strat subțire de aur sudabil deasupra unui strat de nichel pe suprafața unui conductor, rezultând o suprafață plană cu o bună capacitate de sudare chiar și pe circuite dens. Deși procesul ENIG asigură integritatea galvanizării prin orificiu traversant (PTH), acesta crește, de asemenea, pierderea conductorului la frecvență înaltă. Acest proces are o durată lungă de depozitare, în conformitate cu standardele RoHS, de la procesarea producătorului de circuite, până la procesul de asamblare a componentelor, precum și produsul final, poate oferi protecție pe termen lung pentru conductorii PCB, așa că mulți dezvoltatori de PCB aleg un tratament de suprafață comun.

2.ENEPIG
ENEPIG este o actualizare a procesului ENIG prin adăugarea unui strat subțire de paladiu între stratul de nichel chimic și stratul de placare cu aur. Stratul de paladiu protejează stratul de nichel (care protejează conductorul de cupru), în timp ce stratul de aur protejează atât paladiul, cât și nichelul. Acest tratament de suprafață este ideal pentru lipirea dispozitivelor la cablurile PCB și poate face față mai multor procese de reflow. La fel ca ENIG, ENEPIG este compatibil RoHS.

3.Immersion Silver
Sedimentarea chimică a argintului este, de asemenea, un proces chimic neelectrolitic în care PCB-ul este complet scufundat într-o soluție de ioni de argint pentru a lega argintul de suprafața cuprului. Acoperirea rezultată este mai consistentă și uniformă decât ENIG, dar nu are protecția și durabilitatea oferite de stratul de nichel din ENIG. Deși procesul său de tratare a suprafeței este mai simplu și mai rentabil decât ENIG, nu este potrivit pentru depozitarea pe termen lung cu producătorii de circuite.

4.Cutie de imersie
Procesele chimice de depunere a staniului formează o acoperire subțire de staniu pe o suprafață a conductorului printr-un proces în mai multe etape care include curățare, microgravare, soluție acidă preimpregnată, imersie de soluție de leșiere a staniului neelectrolitică și curățarea finală. Tratamentul cu staniu poate oferi o protecție bună pentru cupru și conductori, contribuind la performanța cu pierderi reduse a circuitelor HSD. Din păcate, staniul scufundat chimic nu este unul dintre cele mai durabile tratamente de suprafață a conductoarelor din cauza efectului pe care staniul îl are asupra cuprului în timp (adică difuzia unui metal în altul reduce performanța pe termen lung a unui conductor de circuit). La fel ca argintul chimic, staniul chimic este un proces fără plumb, conform RoHs.

5.OSP
Filmul organic de protecție pentru sudură (OSP) este un strat de protecție nemetalic care este acoperit cu o soluție pe bază de apă. Acest finisaj este, de asemenea, conform RoHS. Cu toate acestea, acest tratament de suprafață nu are o durată lungă de valabilitate și este cel mai bine utilizat înainte ca circuitul și componentele să fie sudate la PCB. Recent, pe piață au apărut noi membrane OSP, despre care se crede că pot oferi o protecție permanentă pe termen lung conductoarelor.

6. Aur dur electrolitic
Tratamentul cu aur dur este un proces electrolitic în conformitate cu procesul RoHS, care poate proteja PCB și conductorul de cupru de oxidare pentru o lungă perioadă de timp. Cu toate acestea, datorită costului ridicat al materialelor, este și una dintre cele mai scumpe acoperiri de suprafață. Are, de asemenea, sudabilitate slabă, sudabilitate slabă pentru lipirea tratamentului cu aur moale și este compatibil RoHS și poate oferi o suprafață bună pentru ca dispozitivul să se lege de cablurile PCB.