Overfladefinishen på et PCB (Printed Circuit Board) refererer til den type belægning eller behandling, der påføres de eksponerede kobberspor og puder på pladens overflade.Overfladefinish tjener flere formål, herunder at beskytte det blottede kobber mod oxidation, forbedre loddeevnen og give en flad overflade til komponentfastgørelse under montering.Forskellige overfladefinisher tilbyder varierende niveauer af ydeevne, omkostninger og kompatibilitet med specifikke applikationer.
Guldbelægning og nedsænkningsguld er almindeligt anvendte processer i moderne printkortproduktion.Med den stigende integration af IC'er og det voksende antal stifter, kæmper den lodrette loddesprøjteproces med at udflade små loddepuder, hvilket udgør udfordringer for SMT-samling.Derudover er holdbarheden på sprøjtede blikplader kort.Guldbelægnings- eller nedsænkningsguldprocesser tilbyder løsninger på disse problemer.
I overflademonteringsteknologi, især for ultrasmå komponenter som 0603 og 0402, påvirker fladheden af loddepuder direkte loddepasta-udskrivningskvaliteten, hvilket igen påvirker kvaliteten af efterfølgende reflow-lodning betydeligt.Derfor observeres brugen af fuld-board guldbelægning eller immersionsguld ofte i processer med høj tæthed og ultra-lille overflademontering.
Under prøveproduktionsfasen, på grund af faktorer som komponentindkøb, bliver plader ofte ikke loddet umiddelbart efter ankomsten.I stedet kan de vente i uger eller endda måneder, før de bliver brugt.Holdbarheden af forgyldte plader og fordybningsguldplader er meget længere end for fortinnede plader.Følgelig foretrækkes disse processer.Omkostningerne ved forgyldte og nedsænkede guld-PCB'er under prøveudtagningsfasen er sammenlignelige med omkostningerne ved bly-tinlegeringsplader.
1. Elektrofri Nikkel Immersion Gold (ENIG): Dette er en almindelig PCB overfladebehandlingsmetode.Det involverer at påføre et lag strømløst nikkel som et mellemlag på loddepuderne, efterfulgt af et lag nedsænkningsguld på nikkeloverfladen.ENIG tilbyder fordele som god loddeevne, fladhed, korrosionsbestandighed og gunstig loddeevne.Gulds egenskaber hjælper også med at forhindre oxidation, hvilket forbedrer langsigtet opbevaringsstabilitet.
2. Hot Air Solder Leveling (HASL): Dette er en anden almindelig overfladebehandlingsmetode.I HASL-processen dyppes loddepuder i en smeltet tinlegering, og overskydende loddemetal blæses væk ved hjælp af varm luft, hvilket efterlader et ensartet loddelag.HASLs fordele omfatter lavere omkostninger, nem fremstilling og lodning, selvom dens overfladepræcision og fladhed kan være forholdsvis lavere.
3. Galvanisering af guld: Denne metode involverer galvanisering af et lag guld på loddepuderne.Guld udmærker sig i elektrisk ledningsevne og korrosionsbestandighed og forbedrer derved loddekvaliteten.Forgyldning er dog generelt dyrere sammenlignet med andre metoder.Det anvendes især i guldfingerapplikationer.
4. Organic Solderability Preservatives (OSP): OSP involverer påføring af et organisk beskyttende lag på loddepuder for at beskytte dem mod oxidation.OSP tilbyder god fladhed, loddeevne og er velegnet til lette opgaver.
5. Immersion Tin: I lighed med immersion guld involverer immersion tin at belægge loddepuderne med et lag tin.Immersionstin giver god loddeevne og er relativt omkostningseffektiv sammenlignet med andre metoder.Det udmærker sig dog måske ikke så meget som nedsænkningsguld med hensyn til korrosionsbestandighed og langsigtet stabilitet.
6. Nikkel/guldbelægning: Denne metode ligner guld i dybt, men efter strømløs nikkelbelægning belægges et lag kobber efterfulgt af metalliseringsbehandling.Denne tilgang giver god ledningsevne og korrosionsbestandighed, velegnet til højtydende applikationer.
7. Sølvbelægning: Sølvbelægning involverer belægning af loddepuderne med et lag sølv.Sølv er fremragende med hensyn til ledningsevne, men det kan oxidere, når det udsættes for luft, hvilket normalt kræver et ekstra beskyttende lag.
8. Hård guldbelægning: Denne metode bruges til stik eller stikkontaktpunkter, der kræver hyppig isætning og fjernelse.Et tykkere lag guld påføres for at give slidstyrke og korrosionsevne.
Forskelle mellem guldbelægning og fordybningsguld:
1. Krystalstrukturen dannet af guldbelægning og nedsænkningsguld er anderledes.Forgyldning har et tyndere guldlag sammenlignet med immersionsguld.Guldbelægning har en tendens til at være mere gul end immersionsguld, hvilket kunderne finder mere tilfredsstillende.
2. Nedsænkningsguld har bedre loddeegenskaber sammenlignet med guldbelægning, hvilket reducerer loddefejl og kundeklager.Nedsænkningsguldplader har mere kontrollerbar spænding og er mere velegnede til limningsprocesser.Men på grund af sin blødere natur er nedsænkningsguld mindre holdbart for guldfingre.
3. Nedsænkning af guld belægger kun nikkel-guld på loddepuderne, hvilket ikke påvirker signaltransmissionen i kobberlag, hvorimod guldbelægning kan påvirke signaltransmissionen.
4. Hård guldbelægning har en tættere krystalstruktur sammenlignet med nedsænkningsguld, hvilket gør det mindre modtageligt for oxidation.Immersionsguld har et tyndere guldlag, som kan tillade nikkel at diffundere ud.
5. Nedsænkningsguld er mindre tilbøjelige til at forårsage ledningskortslutninger i design med høj tæthed sammenlignet med guldbelægning.
6. Nedsænkningsguld har bedre vedhæftning mellem lodderesist- og kobberlag, hvilket ikke påvirker afstanden under kompenserende processer.
7. Immersionsguld bruges ofte til brædder med større efterspørgsel på grund af dets bedre fladhed.Guldbelægning undgår generelt eftermonteringsfænomenet med sort pude.Fladheden og holdbarheden af nedsænkningsguldplader er lige så god som for guldbelægning.
Valg af den passende overfladebehandlingsmetode kræver overvejelse af faktorer som elektrisk ydeevne, korrosionsbestandighed, omkostninger og anvendelseskrav.Afhængigt af specifikke omstændigheder kan egnede overfladebehandlingsprocesser vælges for at opfylde designkriterier.
Indlægstid: 18. august 2023
