Bárki, aki részt vesz a nyomtatott áramköri lapon ( PCB ) az iparág megérti, hogy a PCB-k felülete rézbevonatú.Ha nem védik őket, akkor a réz oxidálódik és elhasználódik, így az áramköri kártya használhatatlanná válik.A felületkezelés kritikus interfészt képez az alkatrész és a nyomtatott áramkör között.A bevonatnak két alapvető funkciója van: védi a szabaddá vált réz áramkört, és forrasztható felületet biztosít az alkatrészek nyomtatott áramköri lapra való összeszerelésekor (forrasztásakor).

HASL / ólommentes HASL

A HASL a domináns felületkezelés az iparban.Az eljárás abból áll, hogy az áramköri lapokat ón/ólom ötvözetből készült olvadt edénybe merítik, majd eltávolítják a felesleges forrasztást „levegőkések” segítségével, amelyek forró levegőt fújnak át a lap felületén.

A HASL-eljárás egyik nem szándékos előnye, hogy a PCB-t akár 265°C-os hőmérsékletnek teszi ki, ami jóval azelőtt azonosítja a lehetséges rétegvesztési problémákat, hogy a drága alkatrészeket a kártyára rögzítenék.

HASL kész kétoldalas nyomtatott áramkör

Előnyök:

• Alacsony költségű
• Széles körben elérhető
• Újra feldolgozható
• Kiváló eltarthatósági idő

Hátrányok:

• Egyenetlen felületek
• Nem jó Fine Pitch-nek
• Ólmot tartalmaz (HASL)
• Hősokk
• Forrasztási áthidalás
• Dugva vagy csökkentett PTH-k (bevonatos átmenő lyukak)

Merítési ón

Az IPC, a Association Connecting Electronics Industry szerint, az Immersion Tin (ISn) egy kémiai elmozdulási reakcióval leválasztott fémes bevonat, amelyet közvetlenül az áramköri lap alapfémére, azaz a rézre visznek fel.Az ISn megvédi az alatta lévő rezet az oxidációtól a tervezett eltarthatósági ideje alatt.

A réz és az ón azonban erős affinitást mutat egymáshoz.Az egyik fém diffúziója a másikba elkerülhetetlenül megtörténik, ami közvetlenül befolyásolja a lerakódás eltarthatóságát és a bevonat teljesítményét.Az ónbajusz növekedésének negatív hatásait az iparággal kapcsolatos szakirodalom és számos publikáció témái jól leírják.

Előnyök:

• Lapos felület
• Nincs Pb
• Újra feldolgozható
• A legjobb választás a Press Fit csap beszúrásához

Hátrányok:

• Könnyen előidézhető kezelési károsodás
• Az eljárás rákkeltő anyagot (tiokarbamidot) használ
• A végső összeszerelésen látható ón korrodálódhat
• Ón Bajusz
• Nem alkalmas többszörös újrafolyató/összeállítási folyamatokhoz
• Nehéz megmérni a vastagságot

Merítési ezüst

Az immersion silver egy nem elektrolitikus kémiai bevonat, amelyet úgy alkalmaznak, hogy a réz PCB-t egy ezüstion-tartályba merítik.Jó választás az EMI-árnyékolású áramköri lapokhoz, és dómérintkezőkhöz és huzalkötésekhez is használható.Az ezüst átlagos felületi vastagsága 5-18 mikroinch.

A modern környezetvédelmi szempontok, például az RoHS és a WEE mellett az immerziós ezüst környezetbarátabb, mint a HASL és az ENIG.Az ENIG-nél alacsonyabb költsége miatt is népszerű.

Előnyök:

• Egyenletesebben alkalmazható, mint a HASL
• Környezeti szempontból jobb, mint az ENIG és a HASL
• Eltarthatósága megegyezik a HASL értékkel
• Költséghatékonyabb, mint az ENIG

Hátrányok:

• Azon a napon kell forrasztani, amikor a PCB-t eltávolítják a raktárból
• Nem megfelelő kezeléssel könnyen elmosódhat
• Kevésbé tartós, mint az ENIG, mivel nincs alatta nikkelréteg

OSP / Entek

Az OSP (Organic Solderability Preservative) vagy foltossággátló megóvja a réz felületét az oxidációtól azáltal, hogy egy nagyon vékony védőréteget visz fel a szabaddá tett rézre, általában szállítószalagos eljárással.

Vízbázisú szerves vegyületet használ, amely szelektíven kötődik a rézhez, és fémorganikus réteget biztosít, amely megvédi a rezet a forrasztás előtt.Környezetvédelmi szempontból is rendkívül környezetbarát a többi általánosan elterjedt ólommentes bevonattal összehasonlítva, amelyek vagy mérgezőbbek, vagy lényegesen magasabb energiafogyasztástól szenvednek.

Előnyök:

• Lapos felület
• Nincs Pb
• Egyszerű folyamat
• Újra feldolgozható
• Költséghatékony

Hátrányok:

• Nincs mód a vastagság mérésére
• Nem jó PTH-hoz (bevonatos átmenő lyukak)
• Rövid eltarthatósági idő
• IKT-problémákat okozhat
• A végső összeszereléskor réz látható
• Kezelése érzékeny

Elektromentes nikkelmerítési arany (ENIG)

Az ENIG egy kétrétegű fémbevonat 2-8 μin Au-val 120-240 μin Ni felett.A nikkel a réz gátja, és az a felület, amelyre az alkatrészeket ténylegesen forrasztják.Az arany védi a nikkelt a tárolás során, és biztosítja a vékony aranylerakódásokhoz szükséges alacsony érintkezési ellenállást is.Az ENIG mára vitathatatlanul a legtöbbet használt felület a PCB-iparban a RoHs szabályozás növekedésének és bevezetésének köszönhetően.

Nyomtatott áramköri lap Chem Gold felületkezeléssel

Előnyök:

• Lapos felület
• Nincs Pb
• Jó a PTH-hoz (lemezezett átmenő lyukak)
• Hosszú eltarthatóság

Hátrányok:

• Drága
• Nem újradolgozható
• Fekete pad / fekete nikkel
• Az ET által okozott kár
• Jelvesztés (RF)
• Bonyolult folyamat

Elektromentes nikkel, elektromentes palládium bemerítési arany (ENEPIG)

Az ENEPIG, egy viszonylag újonc az áramköri lapok felületkezelésének világában, először a 90-es évek végén jelent meg a piacon.Ez a nikkelből, palládiumból és aranyból álló háromrétegű fémbevonat olyan lehetőséget kínál, mint senki más: ragasztható.Az ENEPIG első repedése a nyomtatott áramköri lapok felületkezelésén a gyártás során tönkrement a rendkívül magas költségű palládiumréteg és az alacsony használati igény miatt.

A külön gyártósor igénye ugyanezen okok miatt nem volt fogékony.A közelmúltban az ENEPIG visszatért, mivel a megbízhatóság, a csomagolási igények és a RoHS szabványok kielégítésének lehetősége pluszt jelent ezzel a felülettel.Tökéletes nagyfrekvenciás alkalmazásokhoz, ahol korlátozott a távolság.

Összehasonlítva a másik négy legjobb felülettel, az ENIG, az ólommentes-HASL, az immerziós ezüst és az OSP-vel, az ENEPIG felülmúlja az összeszerelés utáni korróziós szintet.

Előnyök:

• Rendkívül lapos felület
• Nincs ólomtartalom
• Többciklusú összeszerelés
• Kiváló forrasztási kötések
• Dróttal köthető
• Nincs korróziós veszély
• 12 hónap vagy hosszabb eltarthatóság
• Nincs Black Pad kockázat

Hátrányok:

• Még mindig valamivel drágább
• Bizonyos korlátozásokkal újradolgozható
• Feldolgozási korlátok

Arany – Kemény arany

A kemény elektrolitikus arany nikkelréteggel bevont aranyrétegből áll.A keményarany rendkívül tartós, és leggyakrabban olyan nagy kopásnak kitett területeken alkalmazzák, mint a csatlakozó ujjak és a billentyűzetek.

Az ENIG-től eltérően a vastagsága változhat a bevonási ciklus időtartamának szabályozásával, bár az ujjak tipikus minimális értéke 30 μin arany 100 μin nikkel felett az 1. osztálynál és a 2. osztálynál, és 50 μin arany 100 μin nikkelnél a 3. osztálynál.

A kemény aranyat általában nem alkalmazzák forrasztható területeken, magas ára és viszonylag rossz forraszthatósága miatt.Az IPC által forraszthatónak tartott maximális vastagság 17,8 μin, tehát ha ezt a fajta aranyat kell forrasztani felületeken használni, akkor az ajánlott névleges vastagság körülbelül 5-10 μin legyen.

Előnyök:

• Kemény, tartós felület
• Nincs Pb
• Hosszú eltarthatóság

Hátrányok:

• Nagyon drága
• Extra feldolgozás / munkaigényes
• Resist / Tape használata
• Burkolat / buszrudak szükségesek
• Elhatárolás
• Más felületkezelési nehézségek
• Az alámetszett bemetszés szilánkosodáshoz/hámláshoz vezethet
• 17 μin felett nem forrasztható
• A bevonat nem zárja be teljesen az oldalfalakat, kivéve az ujjak területén

Speciális felületkezelést keres áramköri lapjához?