Jokainen, joka on mukana painetussa piirilevyssä ( PCB ) teollisuus ymmärtää, että piirilevyjen pinnassa on kupariviimeistely.Jos ne jätetään suojaamattomiksi, kupari hapettuu ja heikkenee, mikä tekee piirilevystä käyttökelvottoman.Pintakäsittely muodostaa kriittisen rajapinnan komponentin ja piirilevyn välille.Viimeistelyllä on kaksi olennaista tehtävää, suojata paljastuneita kuparipiirejä ja tarjota juotettava pinta komponentteja koottaessa (juottaessaan) painettuun piirilevyyn.

HASL / Lyijytön HASL

HASL on hallitseva teollisuudessa käytetty pintakäsittely.Prosessi koostuu piirilevyjen upottamisesta tina/lyijy-seoksesta valmistettuun sulaan astiaan ja sitten ylimääräisen juotteen poistamisesta käyttämällä "ilmaveitsiä", jotka puhaltavat kuumaa ilmaa levyn pinnan yli.

Yksi HASL-prosessin ei-toivotuista eduista on, että se altistaa piirilevyn jopa 265 °C:n lämpötiloille, mikä tunnistaa mahdolliset delaminaatioongelmat hyvissä ajoin ennen kuin kalliita komponentteja kiinnitetään levyyn.

HASL-valmis kaksipuolinen piirilevy

Edut:

• Halpa
• Laajasti saatavilla
• Uudelleen työstettävä
• Erinomainen säilyvyys

Haitat:

• Epätasaiset pinnat
• Ei hyvä Fine Pitchille
• Sisältää lyijyä (HASL)
• Lämpöshokki
• Juotossilta
• Tukkeutuneet tai vähentyneet PTH:t (pinnoitetut läpireiät)

Upotus Tin

IPC:n (Association Connecting Electronics Industry) mukaan Immersion Tin (ISn) on metallipinnoite, joka on kerrostettu kemiallisella syrjäytysreaktiolla ja joka levitetään suoraan piirilevyn perusmetallin eli kuparin päälle.ISn suojaa alla olevaa kuparia hapettumiselta sen aiotun käyttöiän ajan.

Kuparilla ja tinalla on kuitenkin vahva affiniteetti toisiinsa.Yhden metallin diffuusio toiseen tapahtuu väistämättä, mikä vaikuttaa suoraan kerrostuman säilyvyyteen ja viimeistelyn suorituskykyyn.Tinaviiksien kasvun negatiiviset vaikutukset on kuvattu hyvin toimialaan liittyvässä kirjallisuudessa ja useiden julkaistujen julkaisujen aiheissa.

Edut:

• Tasainen pinta
• Ei Pb
• Uudelleen työstettävä
• Paras valinta Press Fit -neulan asettamiseen

Haitat:

• Helppo aiheuttaa käsittelyvaurioita
• Prosessissa käytetään syöpää aiheuttavaa ainetta (tioureaa)
• Loppukokoonpanon paljaana oleva tina voi syöpyä
• Tina Viikset
• Ei sovellu useisiin uudelleenvirtaus-/kokoonpanoprosesseihin
• Vaikea mitata paksuutta

Immersio hopea

Immersiohopea on ei-elektrolyyttinen kemiallinen viimeistely, joka levitetään upottamalla kupari-PCB hopea-ionien säiliöön.Se on hyvä valinta EMI-suojauksella varustetuille piirilevyille, ja sitä käytetään myös kupukoskettimiin ja johtojen liittämiseen.Hopean keskimääräinen pintapaksuus on 5-18 mikrotuumaa.

Nykyaikaisten ympäristönäkökohtien, kuten RoHS:n ja WEE:n, ansiosta immersiohopea on ympäristön kannalta parempi kuin HASL ja ENIG.Se on suosittu myös ENIGiä alhaisempien kustannustensa vuoksi.

Edut:

• Levittää tasaisemmin kuin HASL
• Ympäristön kannalta parempi kuin ENIG ja HASL
• Säilyvyys yhtä suuri kuin HASL
• Kustannustehokkaampi kuin ENIG

Haitat:

• On juotettava sen päivän sisällä, kun piirilevy poistetaan varastosta
• Voidaan helposti tahrata väärällä käsittelyllä
• Vähemmän kestävä kuin ENIG, koska alla ei ole nikkelikerrosta

OSP / Entek

OSP (Organic Solderability Preservative) tai anti-tarnish suojaa kuparin pinnan hapettumiselta levittämällä erittäin ohutta suojaavaa materiaalia paljastetun kuparin päälle yleensä kuljettimella.

Se käyttää vesipohjaista orgaanista yhdistettä, joka sitoutuu selektiivisesti kupariin ja muodostaa organometallisen kerroksen, joka suojaa kuparia ennen juottamista.Se on myös ympäristön kannalta erittäin vihreä verrattuna muihin yleisiin lyijyttömään pintakäsittelyyn, joka kärsii joko myrkyllisyydestä tai huomattavasti suuremmasta energiankulutuksesta.

Edut:

• Tasainen pinta
• Ei Pb
• Yksinkertainen prosessi
• Uudelleen työstettävä
• Kustannustehokas

Haitat:

• Ei tapaa mitata paksuutta
• Ei sovi PTH:lle (pinnoitettu läpireiät)
• Lyhyt säilyvyysaika
• Voi aiheuttaa ICT-ongelmia
• Paljastunut Cu loppukokoonpanossa
• Käsittely herkkä

Sähkötön Nickel Immersion Gold (ENIG)

ENIG on kaksikerroksinen metallipinnoite, jossa on 2-8 μin Au yli 120-240 μin Ni.Nikkeli on kuparin este ja pinta, johon komponentit on juotettu.Kulta suojaa nikkeliä varastoinnin aikana ja tarjoaa myös ohuiden kultakerrostumien vaatiman alhaisen kosketusvastuksen.ENIG on nyt kiistatta eniten käytetty pinta PCB-teollisuudessa RoHs-asetuksen kasvun ja täytäntöönpanon ansiosta.

Painettu piirilevy Chem Gold -pintakäsittelyllä

Edut:

• Tasainen pinta
• Ei Pb
• Sopii PTH:lle (pinnoitetut läpireiät)
• Pitkä säilyvyysaika

Haitat:

• Kallis
• Ei uudelleen työstettävä
• Musta tyyny / musta nikkeli
• Vahinko ET:ltä
• Signaalin menetys (RF)
• Monimutkainen prosessi

Sähkötön nikkeli Sähkötön Palladium Immersion Gold (ENEPIG)

ENEPIG, suhteellisen uusi tulokas piirilevyjen viimeistelymaailmassa, tuli ensimmäisen kerran markkinoille 90-luvun lopulla.Tämä nikkelistä, palladiumista ja kullasta koostuva kolmikerroksinen metallipinnoite tarjoaa vaihtoehdon, jolla ei ole muita: se on liimattavissa.ENEPIGin ensimmäinen halkeama painetun piirilevyn pintakäsittelyssä hiipui valmistuksen aikana sen äärimmäisen kalliin palladiumkerroksen ja alhaisen käyttötarpeen vuoksi.

Tarve erilliselle tuotantolinjalle ei ollut vastaanottavainen samoista syistä.Äskettäin ENEPIG on tehnyt paluun, koska mahdollisuudet vastata luotettavuuteen, pakkaustarpeisiin ja RoHS-standardeihin ovat tämän viimeistelyn plussaa.Se sopii erinomaisesti suurtaajuussovelluksiin, joissa väli on rajoitettu.

Verrattuna muihin neljään parhaaseen viimeistelyyn, ENIG, Lead Free-HASL, immersion silver ja OSP, ENEPIG on parempi kokoonpanon jälkeisessä korroosiotasossa.

Edut:

• Erittäin tasainen pinta
• Ei lyijysisältöä
• Monipyöräinen kokoonpano
• Erinomaiset juotosliitokset
• Liimattava lanka
• Ei korroosioriskiä
• 12 kuukautta tai pidempi säilyvyysaika
• Ei Black Pad -riskiä

Haitat:

• Silti hieman kalliimpaa
• Toimii uudelleen tietyin rajoituksin
• Käsittelyrajoitukset

Kulta - kova kulta

Kova elektrolyyttinen kulta koostuu kultakerroksesta, joka on päällystetty nikkelin suojakerroksen päällä.Kova kulta on erittäin kestävää, ja sitä käytetään yleisimmin hyvin kuluville alueille, kuten reunaliittimien sormiin ja näppäimistöihin.

Toisin kuin ENIG, sen paksuus voi vaihdella säätämällä pinnoitusjakson kestoa, vaikka tyypilliset vähimmäisarvot sormille ovat 30 μin kultaa yli 100 μin nikkeliä luokassa 1 ja luokassa 2, 50 μin kultaa yli 100 μin nikkeliä luokassa 3.

Kovaa kultaa ei yleensä käytetä juotettaville alueille sen korkeiden kustannusten ja suhteellisen huonon juotettavuuden vuoksi.Suurin paksuus, jonka IPC pitää juotettavana, on 17,8 μin, joten jos tämän tyyppistä kultaa on käytettävä juotettavilla pinnoilla, suositeltava nimellispaksuus on noin 5-10 μin.

Edut:

• Kova, kestävä pinta
• Ei Pb
• Pitkä säilyvyysaika

Haitat:

• Erittäin kallis
• Ylimääräistä käsittelyä / työvoimavaltaista
• Resist/Teipin käyttö
• Pinnoitteita/väylät vaaditaan
• Rajoitus
• Vaikeus muiden pintakäsittelyjen kanssa
• Etsaus Undercut voi johtaa halkeilemiseen/hilseilemiseen
• Ei juotettavissa yli 17 μin
• Viimeistely ei täysin kapseloi jälkisivuseiniä, paitsi sormialueilla

Etsitkö erityistä pintaviimeistelyä piirilevyllesi?