Iedereen die betrokken is bij de printplaat ( PCB ) de industrie begrijpt dat PCB's koperen afwerkingen op hun oppervlak hebben.Als ze onbeschermd blijven, zal het koper oxideren en verslechteren, waardoor de printplaat onbruikbaar wordt.De oppervlakteafwerking vormt een kritieke interface tussen de component en de printplaat.De afwerking heeft twee essentiële functies: het beschermen van de blootliggende koperen circuits en het bieden van een soldeerbaar oppervlak bij het monteren (solderen) van de componenten op de printplaat.

HASL / Loodvrij HASL

HASL is de overheersende oppervlakteafwerking die in de industrie wordt gebruikt.Het proces bestaat uit het onderdompelen van printplaten in een gesmolten pot van een tin/loodlegering en vervolgens het overtollige soldeer verwijderen met behulp van 'luchtmessen', die hete lucht over het oppervlak van de printplaat blazen.

Een van de onbedoelde voordelen van het HASL-proces is dat het de printplaat blootstelt aan temperaturen tot 265 °C, waardoor mogelijke delaminatieproblemen worden geïdentificeerd lang voordat er dure componenten op het bord worden bevestigd.

HASL afgewerkte dubbelzijdige printplaat

Voordelen:

• Goedkoop
• Ruim beschikbaar
• Herwerkbaar
• Uitstekende houdbaarheid

Nadelen:

• Ongelijke oppervlakken
• Niet goed voor een fijne toonhoogte
• Bevat lood (HASL)
• Thermische schok
• Soldeer overbrugging
• Verstopte of gereduceerde PTH's (geplateerde doorlopende gaten)

Onderdompeling Tin

Volgens IPC, de Association Connecting Electronics Industry, is Immersion Tin (ISn) een metallische afwerking die wordt aangebracht door een chemische verdringingsreactie die rechtstreeks wordt aangebracht op het basismetaal van de printplaat, dat wil zeggen koper.De ISn beschermt het onderliggende koper tegen oxidatie gedurende de beoogde houdbaarheidsperiode.

Koper en tin hebben echter een sterke affiniteit met elkaar.De diffusie van het ene metaal in het andere zal onvermijdelijk optreden, wat een directe invloed heeft op de houdbaarheid van de afzetting en de prestaties van de afwerking.De negatieve effecten van de groei van tinwhiskers zijn goed beschreven in branchegerelateerde literatuur en onderwerpen van verschillende gepubliceerde artikelen.

Voordelen:

• Vlak oppervlak
• Geen Pb
• Herwerkbaar
• Beste keuze voor het inbrengen van perspassingspennen

Nadelen:

• Gemakkelijk te veroorzaken verwerkingsschade
• Proces gebruikt een kankerverwekkende stof (thioureum)
• Blootgesteld tin op de eindmontage kan corroderen
• Blikken Snorharen
• Niet goed voor meerdere reflow-/montageprocessen
• Dikte moeilijk te meten

Onderdompeling zilver

Onderdompelingszilver is een niet-elektrolytische chemische afwerking die wordt aangebracht door de koperen printplaat onder te dompelen in een tank met zilverionen.Het is een goede keuze voor printplaten met EMI-afscherming en wordt ook gebruikt voor dome-contacten en draadverbindingen.De gemiddelde oppervlaktedikte van het zilver is 5-18 micro-inches.

Met moderne milieuoverwegingen zoals RoHS en WEE, is onderdompelingszilver milieuvriendelijker dan zowel HASL als ENIG.Het is ook populair vanwege de lagere kosten dan ENIG.

Voordelen:

• Gelijkmatiger van toepassing dan HASL
• Milieuvriendelijker dan ENIG en HASL
• Houdbaarheid gelijk aan HASL
• Kosteneffectiever dan ENIG

Nadelen:

• Moet worden gesoldeerd binnen de dag dat de printplaat uit de opslag wordt gehaald
• Kan gemakkelijk worden aangetast door onjuist gebruik
• Minder duurzaam dan ENIG door geen laag nikkel eronder

OSP / Entek

OSP (Organic Solderability Preservative) of anti-aanslag beschermt het koperoppervlak tegen oxidatie door een zeer dunne beschermende materiaallaag over het blootgestelde koper aan te brengen, meestal met behulp van een proces met transportbanden.

Het maakt gebruik van een organische verbinding op waterbasis die zich selectief hecht aan koper en zorgt voor een organometallische laag die het koper beschermt voorafgaand aan het solderen.Het is ook extreem milieuvriendelijk in vergelijking met de andere gangbare loodvrije afwerkingen, die ofwel meer giftig zijn of een aanzienlijk hoger energieverbruik hebben.

Voordelen:

• Vlak oppervlak
• Geen Pb
• Eenvoudig proces
• Herwerkbaar
• Kostenefficiënt

Nadelen:

• Geen manier om de dikte te meten
• Niet goed voor PTH (geplateerde doorlopende gaten)
• Korte houdbaarheid
• Kan ICT-problemen veroorzaken
• Blootgesteld Cu op eindmontage
• Bediening Gevoelig

Chemisch Nikkel Immersie Goud (ENIG)

ENIG is een tweelaagse metaalcoating van 2-8 μin Au over 120-240 μin Ni.Het nikkel is de barrière voor het koper en is het oppervlak waarop de componenten daadwerkelijk zijn gesoldeerd.Het goud beschermt het nikkel tijdens opslag en zorgt ook voor de lage contactweerstand die nodig is voor de dunne goudafzettingen.ENIG is nu misschien wel de meest gebruikte afwerking in de PCB-industrie vanwege de groei en implementatie van de RoHs-regelgeving.

Printplaat met Chem Gold Surface Finish

Voordelen:

• Vlak oppervlak
• Geen Pb
• Goed voor PTH (geplateerde doorlopende gaten)
• Lange houdbaarheidstermijn

Nadelen:

• Duur
• Niet herwerkbaar
• Zwart kussen / zwart nikkel
• Schade door ET
• Signaalverlies (RF)
• Ingewikkeld proces

Chemisch Nikkel Electroless Palladium Immersion Gold (ENEPIG)

ENEPIG, een relatieve nieuwkomer in de printplaatwereld van afwerkingen, kwam eind jaren 90 voor het eerst op de markt.Deze drielaagse metallic coating van nikkel, palladium en goud biedt een unieke optie: hij is hechtbaar.ENEPIG's eerste scheur in de oppervlaktebehandeling van een printplaat bruiste van de productie vanwege de extreem dure palladiumlaag en de lage gebruiksvraag.

De behoefte aan een aparte productielijn was om dezelfde redenen niet ontvankelijk.Onlangs heeft ENEPIG een comeback gemaakt omdat het potentieel om te voldoen aan betrouwbaarheid, verpakkingsbehoeften en RoHS-normen een pluspunt is bij deze afwerking.Het is perfect voor hoogfrequente toepassingen waarbij de tussenruimte beperkt is.

In vergelijking met de andere top vier afwerkingen, ENIG, Lead Free-HASL, immersion silver en OSP, presteert ENEPIG beter dan alle op het niveau van corrosie na montage.

Voordelen:

• Extreem vlak oppervlak
• Geen leadinhoud
• Montage met meerdere cycli
• Uitstekende soldeerverbindingen
• Draad verlijmbaar
• Geen corrosierisico's
• Houdbaarheid van 12 maanden of langer
• Geen Black Pad-risico

Nadelen:

• Toch iets duurder
• Is herwerkbaar met enkele beperkingen
• Verwerkingslimieten

Goud - Hard goud

Hard Electrolytic Gold bestaat uit een vergulde laag over een barrièrelaag van nikkel.Hard goud is extreem duurzaam en wordt meestal toegepast op slijtagegevoelige gebieden zoals randconnectorvingers en toetsenborden.

In tegenstelling tot ENIG kan de dikte variëren door de duur van de plateercyclus te regelen, hoewel de typische minimumwaarden voor vingers 30 μin goud over 100 μin nikkel zijn voor klasse 1 en klasse 2, 50 μin goud over 100 μin nikkel voor klasse 3.

Hard goud wordt over het algemeen niet toegepast op soldeerbare gebieden vanwege de hoge kosten en de relatief slechte soldeerbaarheid.De maximale dikte die IPC als soldeerbaar beschouwt, is 17,8 μin, dus als dit type goud moet worden gebruikt op te solderen oppervlakken, moet de aanbevolen nominale dikte ongeveer 5-10 μin zijn.

Voordelen:

• Hard, duurzaam oppervlak
• Geen Pb
• Lange houdbaarheidstermijn

Nadelen:

• Erg duur
• Extra verwerking / Arbeidsintensief
• Gebruik van Resist / Tape
• Plating / busbars vereist
• Grensscheiding
• Moeilijkheden met andere oppervlakteafwerkingen
• Etsondersnijding kan leiden tot splinteren/schilferen
• Niet soldeerbaar boven 17 μin
• Afwerking kapselt sporenzijwanden niet volledig in, behalve in vingergebieden

Op zoek naar een speciale oppervlakteafwerking voor uw printplaat?