Enhver involveret i printpladen ( PCB ) industrien forstår, at PCB'er har kobberfinish på deres overflade.Hvis de efterlades ubeskyttede, vil kobberet oxidere og forringes, hvilket gør printkortet ubrugeligt.Overfladefinishen danner en kritisk grænseflade mellem komponenten og printkortet.Finishen har to væsentlige funktioner, at beskytte det blottede kobberkredsløb og at give en loddelig overflade ved samling (lodning) af komponenterne til printkortet.

HASL / blyfri HASL

HASL er den dominerende overfladefinish, der bruges i industrien.Processen består i at nedsænke printplader i en smeltet gryde af en tin/bly-legering og derefter fjerne det overskydende loddemiddel ved at bruge 'luftknive', som blæser varm luft hen over pladens overflade.

En af de utilsigtede fordele ved HASL-processen er, at den vil udsætte PCB'et for temperaturer op til 265°C, hvilket vil identificere eventuelle potentielle delamineringsproblemer i god tid før dyre komponenter sættes på kortet.

HASL færdigt dobbeltsidet printkort

Fordele:

• Lavpris
• Til at få fat på overalt
• Genbearbejdelig
• Fremragende holdbarhed

Ulemper:

• Ujævne overflader
• Ikke god til fine tonehøjde
• Indeholder bly (HASL)
• Termisk stød
• Loddebro
• Tilstoppede eller reducerede PTH'er (belagte gennem huller)

Nedsænkningsblik

Ifølge IPC, Association Connecting Electronics Industry, er Immersion Tin (ISn) en metalfinish aflejret ved en kemisk forskydningsreaktion, der påføres direkte over basismetallet på printkortet, det vil sige kobber.ISn beskytter det underliggende kobber mod oxidation over dets tilsigtede holdbarhed.

Kobber og tin har dog en stærk affinitet til hinanden.Diffusionen af ​​det ene metal ind i det andet vil uundgåeligt forekomme, hvilket direkte påvirker aflejringens holdbarhed og ydeevnen af ​​finishen.De negative virkninger af tin whiskers vækst er godt beskrevet i industrirelateret litteratur og emner i adskillige publicerede artikler.

Fordele:

• Flad overflade
• Ingen Pb
• Genbearbejdelig
• Topvalg til Press Fit Pin-indsættelse

Ulemper:

• Let at forårsage håndteringsskader
• Processen bruger et kræftfremkaldende stof (thiourea)
• Udsat tin på den endelige samling kan korrodere
• Blikhår
• Ikke god til flere reflow/samlingsprocesser
• Svært at måle tykkelse

Immersion Sølv

Nedsænkningssølv er en ikke-elektrolytisk kemisk finish, der påføres ved at nedsænke kobber-PCB i en tank med sølvioner.Det er et godt valg af finish til printkort med EMI-afskærmning og bruges også til dome-kontakter og wire bonding.Den gennemsnitlige overfladetykkelse på sølvet er 5-18 mikrotommer.

Med moderne miljøhensyn som RoHS og WEE er immersionsølv miljømæssigt bedre end både HASL og ENIG.Det er også populært på grund af dets lavere omkostninger end ENIG.

Fordele:

• Gælder mere jævnt end HASL
• Miljømæssigt bedre end ENIG og HASL
• Holdbarhed svarende til HASL
• Mere omkostningseffektiv end ENIG

Ulemper:

• Skal loddes inden for den dag, PCB'et fjernes fra lageret
• Kan let anløbes ved forkert håndtering
• Mindre holdbar end ENIG på grund af intet lag nikkel nedenunder

OSP / Entek

OSP (Organic Solderability Preservative) eller anti-anløbsmiddel bevarer kobberoverfladen mod oxidation ved at påføre et meget tyndt beskyttende lag af materiale over det blottede kobber, normalt ved hjælp af en transportørproces.

Den bruger en vandbaseret organisk forbindelse, der selektivt binder til kobber og giver et organometallisk lag, der beskytter kobberet før lodning.Det er også ekstremt grønt miljømæssigt sammenlignet med de andre almindelige blyfri finish, som lider under enten at være mere giftig eller et væsentligt højere energiforbrug.

Fordele:

• Flad overflade
• Ingen Pb
• Enkel proces
• Genbearbejdelig
• Omkostningseffektiv

Ulemper:

• Ingen måde at måle tykkelse på
• Ikke godt for PTH (belagte gennem huller)
• Kort holdbarhed
• Kan forårsage IKT-problemer
• Eksponeret Cu på den endelige samling
• Håndtering følsom

Elektroløs Nikkel Immersion Gold (ENIG)

ENIG er en tolags metallisk belægning på 2-8 μin Au over 120-240 μin Ni.Nikkel er barrieren mod kobberet og er den overflade, som komponenterne faktisk er loddet til.Guldet beskytter nikkel under opbevaring og giver også den lave kontaktmodstand, der kræves til de tynde guldaflejringer.ENIG er nu uden tvivl den mest brugte finish i PCB-industrien på grund af væksten og implementeringen af ​​RoHs-forordningen.

Printplade med Chem Gold overfladefinish

Fordele:

• Flad overflade
• Ingen Pb
• God til PTH (belagte gennemhuller)
• Lang holdbarhed

Ulemper:

• Dyrt
• Ikke genanvendelig
• Sort pude / sort nikkel
• Skader fra ET
• Signaltab (RF)
• Kompliceret proces

Elektroløs Nikkel Elektroløs Palladium Immersion Gold (ENEPIG)

ENEPIG, en relativ nykommer til printkortverdenen af ​​finish, kom først på markedet i slutningen af ​​90'erne.Denne tre-lags metalliske belægning af nikkel, palladium og guld giver en mulighed som ingen andre: den kan bindes.ENEPIG's første revne ved overfladebehandlingen af ​​et trykt kredsløb fyldte med fremstilling på grund af dets ekstremt dyre palladiumlag og lave brugsbehov.

Behovet for en separat produktionslinje var ikke modtagelig af de samme grunde.For nylig har ENEPIG gjort et comeback, da potentialet til at opfylde pålidelighed, emballagebehov og RoHS-standarder er et plus med denne finish.Den er perfekt til højfrekvente applikationer, hvor afstanden er begrænset.

Sammenlignet med de andre top fire finish, ENIG, Lead Free-HASL, immersionsølv og OSP, overgår ENEPIG alt på korrosionsniveauet efter montering.

Fordele:

• Ekstremt flad overflade
• Intet kundeemneindhold
• Multi-cyklus samling
• Fremragende loddesamlinger
• Trådbindbar
• Ingen korrosionsrisiko
• 12 måneder eller længere holdbarhed
• Ingen risiko for sort pude

Ulemper:

• Stadig noget dyrere
• Kan genarbejdes med nogle begrænsninger
• Behandlingsgrænser

Guld – hårdt guld

Hårdt elektrolytisk guld består af et lag af guld belagt over et barrierelag af nikkel.Hårdt guld er ekstremt holdbart og anvendes oftest på områder med meget slid, såsom kantforbindelsesfingre og tastaturer.

I modsætning til ENIG kan dens tykkelse variere ved at kontrollere varigheden af ​​pletteringscyklussen, selvom de typiske minimumsværdier for fingre er 30 μin guld over 100 μin nikkel for Klasse 1 og Klasse 2, 50 μin guld over 100 μin nikkel for Klasse 3.

Hårdt guld anvendes generelt ikke på lodbare områder på grund af dets høje omkostninger og dets relativt dårlige loddeevne.Den maksimale tykkelse, som IPC anser for at kunne loddes, er 17,8 μin, så hvis denne type guld skal bruges på overflader, der skal loddes, bør den anbefalede nominelle tykkelse være omkring 5-10 μin.

Fordele:

• Hård, holdbar overflade
• Ingen Pb
• Lang holdbarhed

Ulemper:

• Meget dyr
• Ekstra forarbejdning / arbejdsintensiv
• Brug af Resist / Tape
• Beklædning / Bus Bars påkrævet
• Afgrænsning
• Vanskeligheder med andre overfladefinisher
• Ætsningsunderskæring kan føre til afskalning/afskalning
• Kan ikke loddes over 17 μin
• Finish indkapsler ikke helt sporsidevægge, undtagen i fingerområder

Leder du efter en speciel overfladefinish til dit printkort?