Alle som er involvert i kretskortet ( PCB ) industri forstår at PCB har kobberfinish på overflaten.Hvis de blir stående ubeskyttet, vil kobberet oksidere og forringes, noe som gjør kretskortet ubrukelig.Overflatefinishen danner et kritisk grensesnitt mellom komponenten og PCB.Finishen har to essensielle funksjoner, å beskytte de eksponerte kobberkretsene og å gi en loddbar overflate ved montering (lodding) av komponentene til det trykte kretskortet.

HASL / Blyfri HASL

HASL er den dominerende overflatefinishen som brukes i industrien.Prosessen består i å senke kretskort i en smeltet gryte av en tinn/bly-legering og deretter fjerne overflødig loddemetall ved å bruke "luftkniver", som blåser varm luft over overflaten av brettet.

En av de utilsiktede fordelene med HASL-prosessen er at den vil utsette PCB-en for temperaturer opp til 265°C, noe som vil identifisere potensielle delamineringsproblemer i god tid før dyre komponenter festes til kortet.

HASL ferdig dobbeltsidig trykt kretskort

Fordeler:

• Lav kostnad
• Allment tilgjengelig
• Gjenarbeidbar
• Utmerket holdbarhet

Ulemper:

• Ujevne overflater
• Ikke bra for Fine Pitch
• Inneholder bly (HASL)
• Termisk sjokk
• Loddemetallbro
• Pluggede eller reduserte PTH-er (belagte gjennom hull)

Fordypningstinn

I følge IPC, Association Connecting Electronics Industry, er Immersion Tin (ISn) en metallisk overflate avsatt av en kjemisk fortrengningsreaksjon som påføres direkte over basismetallet på kretskortet, det vil si kobber.ISn beskytter det underliggende kobberet mot oksidasjon over dets tiltenkte holdbarhet.

Kobber og tinn har imidlertid en sterk affinitet for hverandre.Diffusjonen av ett metall inn i det andre vil skje uunngåelig, og direkte påvirke holdbarheten til avsetningen og ytelsen til overflaten.De negative effektene av tinn værhårvekst er godt beskrevet i bransjerelatert litteratur og emner i flere publiserte artikler.

Fordeler:

• Flat overflate
• Ingen Pb
• Gjenarbeidbar
• Toppvalg for innsetting av trykktilpasningsstift

Ulemper:

• Lett å forårsake håndteringsskade
• Prosessen bruker et kreftfremkallende (thiourea)
• Eksponert tinn på sluttmontering kan korrodere
• Blikk værhår
• Ikke bra for flere reflow-/monteringsprosesser
• Vanskelig å måle tykkelse

Fordypningssølv

Nedsenkingssølv er en ikke-elektrolytisk kjemisk overflate som påføres ved å senke kobber-PCB-en i en tank med sølvioner.Det er et godt valg for kretskort med EMI-skjerming og brukes også til domekontakter og ledningsbinding.Gjennomsnittlig overflatetykkelse på sølvet er 5-18 mikrotommer.

Med moderne miljøhensyn som RoHS og WEE, er nedsenkingssølv miljømessig bedre enn både HASL og ENIG.Den er populær også på grunn av den lavere kostnaden enn ENIG.

Fordeler:

• Gjelder jevnere enn HASL
• Miljømessig bedre enn ENIG og HASL
• Holdbarhet lik HASL
• Mer kostnadseffektiv enn ENIG

Ulemper:

• Må loddes innen dagen PCB fjernes fra lageret
• Kan lett anløpes ved feil håndtering
• Mindre slitesterk enn ENIG på grunn av ingen lag av nikkel under

OSP / Entek

OSP (Organic Solderability Preservative) eller anti-tarnish bevarer kobberoverflaten mot oksidasjon ved å påføre et veldig tynt beskyttende lag av materiale over det eksponerte kobberet, vanligvis ved å bruke en transportørprosess.

Den bruker en vannbasert organisk forbindelse som selektivt binder seg til kobber og gir et organometallisk lag som beskytter kobberet før lodding.Det er også ekstremt miljømessig grønt sammenlignet med de andre vanlige blyfrie finishene, som lider av enten å være mer giftig eller betydelig høyere energiforbruk.

Fordeler:

• Flat overflate
• Ingen Pb
• Enkel prosess
• Re-workable
• Kostnadseffektiv

Ulemper:

• Ingen måte å måle tykkelse på
• Ikke bra for PTH (belagt gjennom hull)
• Kort holdbarhet
• Kan forårsake IKT-problemer
• Eksponert Cu på sluttmontering
• Håndtering Sensitive

Elektroløs Nikkel Immersion Gold (ENIG)

ENIG er et tolags metallisk belegg på 2-8 μin Au over 120-240 μin Ni.Nikkelen er barrieren mot kobberet og er overflaten som komponentene faktisk er loddet til.Gullet beskytter nikkelen under lagring og gir også den lave kontaktmotstanden som kreves for de tynne gullavsetningene.ENIG er nå uten tvil den mest brukte finishen i PCB-industrien på grunn av veksten og implementeringen av RoHs-forordningen.

Trykt kretskort med Chem Gold overflatefinish

Fordeler:

• Flat overflate
• Ingen Pb
• Bra for PTH (Plated Through Holes)
• Lang holdbarhet

Ulemper:

• Dyrt
• Ikke gjenbrukbar
• Black Pad / Black Nickel
• Skade fra ET
• Signaltap (RF)
• Komplisert prosess

Elektroløst nikkel Elektroløst Palladium Immersion Gold (ENEPIG)

ENEPIG, en relativt nykommer i kretskortverdenen av finish, kom først på markedet på slutten av 90-tallet.Dette tre-lags metalliske belegget av nikkel, palladium og gull gir et alternativ som ingen andre: det er bindbart.ENEPIGs første sprekk ved overflatebehandlingen av et trykt kretskort suser av produksjon på grunn av det ekstremt høye kostnadslaget av palladium og lave bruksbehov.

Behovet for en egen produksjonslinje var ikke mottakelig av de samme grunnene.Nylig har ENEPIG gjort et comeback da potensialet for å møte pålitelighet, emballasjebehov og RoHS-standarder er et pluss med denne finishen.Den er perfekt for høyfrekvente applikasjoner der avstanden er begrenset.

Sammenlignet med de andre topp fire finishene, ENIG, Lead Free-HASL, immersion silver og OSP, overgår ENEPIG alt på korrosjonsnivået etter montering.

Fordeler:

• Ekstremt flat overflate
• Ingen kundeemneinnhold
• Multi-syklus montering
• Utmerkede loddeforbindelser
• Tråd limbar
• Ingen korrosjonsrisiko
• 12 måneder eller mer holdbarhet
• Ingen risiko for Black Pad

Ulemper:

• Fortsatt litt dyrere
• Kan gjenopprettes med noen begrensninger
• Behandlingsgrenser

Gull – Hardt gull

Hard Electrolytic Gold består av et lag av gull belagt over et barrierebelegg av nikkel.Hardt gull er ekstremt slitesterkt, og brukes oftest på områder med høy slitasje som kantkoblingsfingre og tastaturer.

I motsetning til ENIG, kan tykkelsen variere ved å kontrollere varigheten av pletteringssyklusen, selv om de typiske minimumsverdiene for fingre er 30 μin gull over 100 μin nikkel for klasse 1 og klasse 2, 50 μin gull over 100 μin nikkel for klasse 3.

Hardt gull brukes vanligvis ikke på loddbare områder på grunn av dets høye pris og relativt dårlig loddeevne.Maksimal tykkelse som IPC anser som loddbar er 17,8 μin, så hvis denne typen gull må brukes på overflater som skal loddes, bør den anbefalte nominelle tykkelsen være ca. 5-10 μin.

Fordeler:

• Hard, slitesterk overflate
• Ingen Pb
• Lang holdbarhet

Ulemper:

• Veldig dyrt
• Ekstra behandling / arbeidsintensiv
• Bruk av Resist / Tape
• Plating / Bus Bars kreves
• Avgrensning
• Vanskeligheter med andre overflatebehandlinger
• Etsende underskjæring kan føre til avskalling/flaking
• Ikke loddbar Over 17 μin
• Finish innkapsler ikke helt sporsidevegger, bortsett fra i fingerområder

Leter du etter en spesiell overflatefinish for kretskortet ditt?