Како одабрати одговарајућу површину ПЦБ-а да бисте имали дужи век трајања?

Материјали кола се ослањају на висококвалитетне проводнике и диелектричне материјале за повезивање модерних сложених компоненти једне са другима за оптималне перформансе. Међутим, као проводници, ови ПЦБ бакарни проводници, било да су ДЦ или мм Ваве ПЦБ плоче, требају заштиту против старења и оксидације. Ова заштита се може остварити у облику електролизних и потапајућих премаза. Често обезбеђују различите степене способности заваривања, тако да се чак и са све мањим деловима, микро-површинском монтажом (СМТ) итд., може формирати веома потпуна тачка заваривања. Постоје различити премази и површински третмани који се могу користити на ПЦБ бакарним проводницима у индустрији. Разумевање карактеристика и релативних трошкова сваког премаза и површинске обраде помаже нам да направимо одговарајући избор за постизање највиших перформанси и најдужег века трајања ПЦБ плоча.

Избор завршне обраде ПЦБ-а није једноставан процес који захтева разматрање намене и услова рада ПЦБ-а. Тренутни тренд ка густо упакованим, ниским, брзим ПЦБ колима и мањим, тањим, високофреквентним ПЦБ-има представља изазов за многе произвођаче ПЦБ-а. ПЦБ кола се производе од ламината различите тежине и дебљине бакарне фолије које произвођачима ПЦБ-а испоручују произвођачи материјала, као што је Рогерс, који затим прерађују ове ламинате у различите врсте ПЦБС-а за употребу у електроници. Без неког облика површинске заштите, проводници у колу ће оксидирати током складиштења. Површинска обрада проводника делује као баријера која одваја проводник од околине. Он не само да штити ПЦБ проводник од оксидације, већ такође обезбеђује интерфејс за кола и компоненте за заваривање, укључујући олово за спајање интегрисаних кола (ицс).

Изаберите одговарајућу површину ПЦБ-а
Одговарајућа обрада површине треба да помогне у испуњавању примене ПЦБ кола као и производног процеса. Трошкови варирају због различитих трошкова материјала, различитих процеса и потребних врста завршних обрада. Неки површински третмани омогућавају високу поузданост и високу изолацију густо распоређених кола, док други могу створити непотребне мостове између проводника. Неки површински третмани испуњавају војне и ваздухопловне захтеве, као што су температура, удари и вибрације, док други не гарантују високу поузданост потребну за ове примене. У наставку су наведени неки површински третмани ПЦБ-а који се могу користити у круговима у распону од ДЦ кола до опсега милиметарских таласа и дигиталних кола велике брзине (ХСД):
●ЕНИГ
●ЕНЕПИГ
●ХАСЛ
●Иммерсион Силвер
●Иммерсион Тин
●ЛФ ХАСЛ
●ОСП
●Електролитичко тврдо злато
●Електролитичко везано меко злато

1.ЕНИГ
ЕНИГ, такође познат као хемијски процес никл-злата, се широко користи у површинској обради проводника ПЦБ плоча. Ово је релативно једноставан процес ниске цене који формира танак слој злата за заваривање на врху слоја никла на површини проводника, што резултира равном површином са добром способношћу заваривања чак и на густо збијеним колима. Иако ЕНИГ процес обезбеђује интегритет галванизације кроз рупу (ПТХ), он такође повећава губитак проводника на високој фреквенцији. Овај процес има дуг век складиштења, у складу са РоХС стандардима, од обраде произвођача кола, до процеса састављања компоненти, као и финалног производа, може обезбедити дугорочну заштиту за ПЦБ проводнике, тако да многи програмери ПЦБ-а бирају уобичајена обрада површине.

впс_доц_0

2.ЕНЕПИГ
ЕНЕПИГ је надоградња ЕНИГ процеса додавањем танког слоја паладијума између слоја хемијског никла и слоја позлаћеног слоја. Слој паладијума штити слој никла (који штити бакарни проводник), док слој злата штити и паладијум и никл. Ова површинска обрада је идеална за везивање уређаја на ПЦБ каблове и може да поднесе вишеструке процесе поновног преливања. Као и ЕНИГ, ЕНЕПИГ је усклађен са РоХС.

3.Иммерсион Силвер
Хемијска седиментација сребра је такође неелектролитички хемијски процес у коме је ПЦБ потпуно уроњен у раствор сребрних јона да би се сребро везало за површину бакра. Добијени премаз је конзистентнији и уједначенији од ЕНИГ-а, али му недостаје заштита и издржљивост коју обезбеђује слој никла у ЕНИГ-у. Иако је његов процес површинске обраде једноставнији и исплативији од ЕНИГ-а, није погодан за дуготрајно складиштење код произвођача кола.

впс_доц_1

4.Иммерсион Тин
Процеси хемијског таложења калаја формирају танку калајну превлаку на површини проводника кроз процес у више корака који укључује чишћење, микро нагризање, препрег киселог раствора, урањање неелектролитичког раствора за лужење калаја и завршно чишћење. Третман калаја може пружити добру заштиту за бакар и проводнике, доприносећи ниским губицима у ХСД колима. Нажалост, хемијски потопљени калај није један од најдуготрајнијих површинских третмана проводника због ефекта који калај има на бакар током времена (тј. дифузија једног метала у други смањује дугорочне перформансе проводника кола). Као и хемијско сребро, хемијски калај је процес без олова, усклађен са РоХс.

5.ОСП
Органски заштитни филм за заваривање (ОСП) је неметални заштитни премаз који је премазан раствором на бази воде. Ова завршна обрада је такође усклађена са РоХС. Међутим, ова површинска обрада нема дуг век трајања и најбоље се користи пре него што се коло и компоненте заваре за ПЦБ. Недавно су се на тржишту појавиле нове ОСП мембране за које се верује да могу да пруже дугорочну трајну заштиту проводника.

6.Електролитичко тврдо злато
Третман тврдог злата је електролитички процес у складу са РоХС процесом, који може дуго времена заштитити ПЦБ и бакарни проводник од оксидације. Међутим, због високе цене материјала, то је и један од најскупљих површинских премаза. Такође има лошу заварљивост, лошу заварљивост за лепљење третмана меког злата, а усаглашен је са РоХС и може да обезбеди добру површину за повезивање уређаја са кабловима ПЦБ-а.

впс_доц_2