Devre malzemeleri, optimum performans için modern karmaşık bileşenleri birbirine bağlamak için yüksek kaliteli iletkenlere ve dielektrik malzemelere dayanır. Bununla birlikte, iletken olarak bu PCB bakır iletkenler, ister DC ister mm Dalga PCB kartları olsun, yaşlanma karşıtı ve oksidasyon korumasına ihtiyaç duyar. Bu koruma elektroliz ve daldırma kaplamalar şeklinde sağlanabilir. Genellikle değişen derecelerde kaynak kabiliyeti sağlarlar, böylece daha küçük parçalar, mikro yüzeye montaj (SMT), vb. ile bile çok eksiksiz bir kaynak noktası oluşturulabilir. Endüstride PCB bakır iletkenler üzerinde kullanılabilecek çeşitli kaplamalar ve yüzey işlemleri bulunmaktadır. Her bir kaplamanın ve yüzey işleminin özelliklerini ve göreceli maliyetlerini anlamak, PCB kartlarından en yüksek performansı ve en uzun hizmet ömrünü elde etmek için uygun seçimi yapmamıza yardımcı olur.
PCB son kaplamasının seçimi, PCB'nin amacının ve çalışma koşullarının dikkate alınmasını gerektiren basit bir süreç değildir. Yoğun paketlenmiş, düşük adımlı, yüksek hızlı PCB devrelerine ve daha küçük, daha ince, yüksek frekanslı PCB'lere yönelik mevcut eğilim, birçok PCB üreticisi için zorluklar yaratmaktadır. PCB devreleri, Rogers gibi malzeme üreticileri tarafından PCB üreticilerine sağlanan çeşitli bakır folyo ağırlıkları ve kalınlıklarındaki laminatlar aracılığıyla üretilir ve daha sonra bu laminatlar, elektronikte kullanılmak üzere çeşitli PCBS türlerinde işlenir. Bir çeşit yüzey koruması olmazsa devredeki iletkenler depolama sırasında oksitlenir. İletken yüzey işlemi, iletkeni ortamdan ayıran bir bariyer görevi görür. Sadece PCB iletkenini oksidasyondan korumakla kalmaz, aynı zamanda entegre devrelerin (ics) kurşunla bağlanması da dahil olmak üzere kaynak devreleri ve bileşenleri için bir arayüz sağlar.
Uygun PCB yüzeyini seçin
Uygun yüzey işlemi, PCB devre uygulamasının yanı sıra üretim sürecinin de karşılanmasına yardımcı olmalıdır. Maliyet, farklı malzeme maliyetlerine, farklı işlemlere ve gereken son işlem türlerine bağlı olarak değişir. Bazı yüzey işlemleri, yoğun şekilde yönlendirilmiş devrelerin yüksek güvenilirliğine ve yüksek izolasyonuna olanak tanırken, diğerleri iletkenler arasında gereksiz Köprüler oluşturabilir. Bazı yüzey işlemleri sıcaklık, şok ve titreşim gibi askeri ve havacılık gereksinimlerini karşılarken diğerleri bu uygulamalar için gereken yüksek güvenilirliği garanti etmez. Aşağıda, DC devrelerden milimetre dalga bantlarına ve yüksek hızlı dijital (HSD) devrelere kadar devrelerde kullanılabilecek bazı PCB yüzey işlemleri listelenmiştir:
●ENIG
●ENEPEG
●HASL
●Daldırma Gümüşü
●Daldırma Teneke
●LF HASL
●OSP
●Elektrolitik sert altın
●Elektrolitik olarak bağlanmış yumuşak altın
1.ENİG
Kimyasal nikel-altın işlemi olarak da bilinen ENIG, PCB kartı iletkenlerinin yüzey işlemlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu, bir iletkenin yüzeyindeki nikel tabakasının üzerinde ince bir kaynak yapılabilir altın tabakası oluşturan, nispeten yoğun bir şekilde paketlenmiş devrelerde bile iyi kaynak kabiliyetine sahip düz bir yüzey sağlayan nispeten basit, düşük maliyetli bir işlemdir. ENIG işlemi delikli elektrokaplamanın (PTH) bütünlüğünü sağlamasına rağmen yüksek frekansta iletken kaybını da arttırır. Bu işlem, devre üreticisinin işlemesinden bileşen montaj sürecine ve nihai ürüne kadar RoHS standartlarına uygun olarak uzun bir depolama ömrüne sahiptir, PCB iletkenleri için uzun vadeli koruma sağlayabilir, bu nedenle birçok PCB geliştiricisi ortak yüzey işlemi.
2.ENEPEG
ENEPIG, kimyasal nikel tabakası ile altın kaplama tabakası arasına ince bir paladyum tabakası eklenerek ENIG prosesinin geliştirilmiş halidir. Paladyum tabakası nikel tabakasını (bakır iletkeni koruyan) korurken, altın tabaka hem paladyumu hem de nikeli korur. Bu yüzey işlemi, cihazları PCB uçlarına yapıştırmak için idealdir ve birden fazla yeniden akış işleminin üstesinden gelebilir. ENIG gibi ENEPIG de RoHS uyumludur.
3. Daldırma Gümüş
Kimyasal gümüş çökeltmesi aynı zamanda gümüşü bakırın yüzeyine bağlamak için PCB'nin tamamen gümüş iyonlarından oluşan bir çözeltiye daldırıldığı, elektrolitik olmayan bir kimyasal işlemdir. Ortaya çıkan kaplama ENIG'den daha tutarlı ve tekdüzedir ancak ENIG'deki nikel katmanının sağladığı koruma ve dayanıklılıktan yoksundur. Yüzey işleme prosesi ENIG'e göre daha basit ve daha uygun maliyetli olmasına rağmen devre üreticileri ile uzun süreli depolamaya uygun değildir.
4. Daldırma Kalay
Kimyasal kalay biriktirme işlemleri, temizleme, mikro aşındırma, asit çözeltisiyle önceden emprenye etme, elektrolitik olmayan kalay liç çözeltisinin daldırılması ve son temizliği içeren çok adımlı bir işlem yoluyla iletken yüzey üzerinde ince bir kalay kaplama oluşturur. Kalay işlemi bakır ve iletkenler için iyi bir koruma sağlayarak HSD devrelerinin düşük kayıp performansına katkıda bulunabilir. Ne yazık ki, kimyasal olarak batırılmış kalay, kalayın bakır üzerinde zaman içinde yarattığı etki nedeniyle (yani bir metalin diğerine difüzyonu, devre iletkeninin uzun vadeli performansını azaltır) en uzun ömürlü iletken yüzey işlemlerinden biri değildir. Kimyasal gümüş gibi kimyasal kalay da kurşunsuz, RoHs uyumlu bir işlemdir.
5.OSP
Organik kaynak koruma filmi (OSP), su bazlı bir solüsyonla kaplanmış metalik olmayan koruyucu bir kaplamadır. Bu kaplama aynı zamanda RoHS uyumludur. Bununla birlikte, bu yüzey işleminin uzun bir raf ömrü yoktur ve en iyi şekilde devre ve bileşenler PCB'ye kaynaklanmadan önce kullanılır. Son zamanlarda iletkenler için uzun süreli kalıcı koruma sağlayabileceğine inanılan yeni OSP membranları piyasaya çıktı.
6.Elektrolitik sert altın
Sert altın işlemi, PCB ve bakır iletkeni uzun süre oksidasyondan koruyabilen, RoHS işlemine uygun bir elektrolitik işlemdir. Ancak malzeme maliyetinin yüksek olması nedeniyle aynı zamanda en pahalı yüzey kaplamalarından biridir. Aynı zamanda zayıf kaynaklanabilirliğe, yumuşak altın işleminin bağlanması için zayıf kaynaklanabilirliğe sahiptir ve RoHS uyumludur ve cihazın PCB'nin uçlarına bağlanması için iyi bir yüzey sağlayabilir.
