Vật liệu mạch dựa vào dây dẫn và vật liệu điện môi chất lượng cao để kết nối các bộ phận phức tạp hiện đại với nhau nhằm đạt được hiệu suất tối ưu. Tuy nhiên, với tư cách là dây dẫn, các dây dẫn đồng PCB này, dù là bo mạch PCB sóng DC hay mm, đều cần được bảo vệ chống lão hóa và oxy hóa. Sự bảo vệ này có thể đạt được dưới dạng lớp phủ điện phân và ngâm. Chúng thường cung cấp các mức độ khả năng hàn khác nhau, do đó, ngay cả với các bộ phận ngày càng nhỏ hơn, giá đỡ bề mặt vi mô (SMT), v.v., vẫn có thể hình thành một điểm hàn rất hoàn chỉnh. Có nhiều loại lớp phủ và xử lý bề mặt có thể được sử dụng trên dây dẫn đồng PCB trong ngành. Hiểu được đặc điểm và chi phí tương đối của từng lớp phủ và xử lý bề mặt giúp chúng ta đưa ra lựa chọn phù hợp để đạt được hiệu suất cao nhất và tuổi thọ dài nhất của bo mạch PCB.

Việc lựa chọn lớp hoàn thiện cuối cùng của PCB không phải là một quá trình đơn giản, đòi hỏi phải xem xét mục đích và điều kiện làm việc của PCB. Xu hướng hiện nay về các mạch PCB dày đặc, cường độ thấp, tốc độ cao và PCBS tần số cao, mỏng hơn, nhỏ hơn đặt ra thách thức cho nhiều nhà sản xuất PCB. Mạch PCB được sản xuất thông qua các tấm mỏng có trọng lượng và độ dày lá đồng khác nhau được cung cấp cho các nhà sản xuất PCB bởi các nhà sản xuất vật liệu, chẳng hạn như Rogers, những người sau đó xử lý các lớp này thành nhiều loại PCBS khác nhau để sử dụng trong điện tử. Nếu không có một số hình thức bảo vệ bề mặt, các dây dẫn trên mạch sẽ bị oxy hóa trong quá trình bảo quản. Xử lý bề mặt dây dẫn đóng vai trò như một rào cản ngăn cách dây dẫn với môi trường. Nó không chỉ bảo vệ dây dẫn PCB khỏi quá trình oxy hóa mà còn cung cấp giao diện cho các mạch và linh kiện hàn, bao gồm cả liên kết chì của mạch tích hợp (ics).

Chọn bề mặt PCB phù hợp
Việc xử lý bề mặt phù hợp sẽ giúp đáp ứng ứng dụng mạch PCB cũng như quy trình sản xuất. Chi phí thay đổi do chi phí vật liệu khác nhau, quy trình và loại hoàn thiện khác nhau được yêu cầu. Một số phương pháp xử lý bề mặt cho phép có độ tin cậy cao và khả năng cách ly cao đối với các mạch được định tuyến dày đặc, trong khi một số khác có thể tạo ra các Cầu nối không cần thiết giữa các dây dẫn. Một số phương pháp xử lý bề mặt đáp ứng các yêu cầu về quân sự và hàng không vũ trụ, chẳng hạn như nhiệt độ, độ sốc và độ rung, trong khi một số khác không đảm bảo độ tin cậy cao cần thiết cho các ứng dụng này. Dưới đây là một số phương pháp xử lý bề mặt PCB có thể được sử dụng trong các mạch từ mạch DC đến dải sóng milimet và mạch kỹ thuật số tốc độ cao (HSD):
●ENIG
●ENEPIG
●HASL
●Bạc ngâm
●Thiếc ngâm
●LF HASL
●OSP
●Vàng cứng điện phân
●Vàng mềm liên kết điện phân

1.ENIG
ENIG, còn được gọi là quy trình vàng niken hóa học, được sử dụng rộng rãi trong xử lý bề mặt dây dẫn bảng PCB. Đây là một quy trình chi phí thấp tương đối đơn giản, tạo thành một lớp vàng mỏng có thể hàn lên trên lớp niken trên bề mặt dây dẫn, tạo ra bề mặt phẳng với khả năng hàn tốt ngay cả trên các mạch dày đặc. Mặc dù quy trình ENIG đảm bảo tính toàn vẹn của mạ điện xuyên lỗ (PTH), nhưng nó cũng làm tăng tổn thất dây dẫn ở tần số cao. Quá trình này có thời gian bảo quản lâu dài, phù hợp với tiêu chuẩn RoHS, từ quá trình xử lý của nhà sản xuất mạch đến quá trình lắp ráp linh kiện cũng như sản phẩm cuối cùng, nó có thể bảo vệ lâu dài cho dây dẫn PCB, vì vậy nhiều nhà phát triển PCB đã chọn quy trình này. xử lý bề mặt thông thường.

2.ENEPIG
ENEPIG là bản nâng cấp của quy trình ENIG bằng cách thêm một lớp palladium mỏng giữa lớp niken hóa học và lớp mạ vàng. Lớp paladi bảo vệ lớp niken (bảo vệ dây dẫn đồng), trong khi lớp vàng bảo vệ cả paladi và niken. Phương pháp xử lý bề mặt này lý tưởng để liên kết các thiết bị với dây dẫn PCB và có thể xử lý nhiều quy trình chỉnh lại dòng chảy. Giống như ENIG, ENEPIG tuân thủ RoHS.

3. Bạc ngâm
Lắng bạc hóa học cũng là một quá trình hóa học không điện phân, trong đó PCB được ngâm hoàn toàn trong dung dịch ion bạc để liên kết bạc với bề mặt đồng. Lớp phủ thu được chắc chắn và đồng nhất hơn ENIG, nhưng thiếu khả năng bảo vệ và độ bền do lớp niken trong ENIG mang lại. Mặc dù quy trình xử lý bề mặt của nó đơn giản hơn và tiết kiệm chi phí hơn ENIG nhưng nó không phù hợp để lưu trữ lâu dài với các nhà sản xuất mạch điện.

4. Thiếc ngâm
Các quy trình lắng đọng thiếc hóa học tạo thành một lớp phủ thiếc mỏng trên bề mặt dây dẫn thông qua quy trình gồm nhiều bước bao gồm làm sạch, khắc vi mô, chuẩn bị dung dịch axit, ngâm trong dung dịch lọc thiếc không điện phân và làm sạch lần cuối. Việc xử lý thiếc có thể mang lại sự bảo vệ tốt cho đồng và dây dẫn, góp phần mang lại hiệu suất tổn hao thấp của mạch HSD. Thật không may, thiếc chìm về mặt hóa học không phải là một trong những phương pháp xử lý bề mặt dây dẫn lâu dài nhất vì ảnh hưởng của thiếc lên đồng theo thời gian (tức là sự khuếch tán của kim loại này sang kim loại khác làm giảm hiệu suất lâu dài của dây dẫn mạch). Giống như bạc hóa học, thiếc hóa học là quy trình không chứa chì, tuân thủ RoHs.

5.OSP
Màng bảo vệ hàn hữu cơ (OSP) là lớp phủ bảo vệ phi kim loại được phủ bằng dung dịch gốc nước. Lớp hoàn thiện này cũng tuân thủ RoHS. Tuy nhiên, cách xử lý bề mặt này không có thời hạn sử dụng lâu và được sử dụng tốt nhất trước khi hàn mạch và linh kiện vào PCB. Gần đây, màng OSP mới đã xuất hiện trên thị trường, được cho là có thể bảo vệ lâu dài cho dây dẫn.

6. Vàng cứng điện phân
Xử lý vàng cứng là quá trình điện phân theo quy trình RoHS, có thể bảo vệ PCB và dây dẫn đồng khỏi quá trình oxy hóa trong thời gian dài. Tuy nhiên, do giá thành vật liệu cao nên nó cũng là một trong những loại sơn phủ bề mặt đắt tiền nhất. Nó cũng có khả năng hàn kém, khả năng hàn kém để liên kết xử lý vàng mềm, đồng thời tuân thủ RoHS và có thể tạo ra bề mặt tốt để thiết bị liên kết với các dây dẫn của PCB.