Każda osoba zaangażowana w obwody drukowane ( PCB ) przemysł rozumie, że PCB mają miedziane wykończenia na powierzchni.Jeśli pozostaną niezabezpieczone, miedź ulegnie utlenieniu i zniszczeniu, przez co płytka drukowana stanie się bezużyteczna.Wykończenie powierzchni tworzy krytyczny interfejs między komponentem a płytką drukowaną.Wykończenie ma dwie podstawowe funkcje, aby chronić odsłonięte obwody miedziane i zapewnić powierzchnię lutowniczą podczas montażu (lutowania) elementów na płytce drukowanej.

HASL / Bezołowiowy HASL

HASL jest dominującym wykończeniem powierzchni stosowanym w przemyśle.Proces polega na zanurzeniu płytek drukowanych w stopionym naczyniu ze stopu cyny i ołowiu, a następnie usunięciu nadmiaru lutu za pomocą „nóż powietrznych”, które nadmuchują gorące powietrze na powierzchnię płytki.

Jedną z niezamierzonych zalet procesu HASL jest to, że wystawia on płytkę drukowaną na działanie temperatur do 265°C, co pozwala zidentyfikować potencjalne problemy z rozwarstwieniem na długo przed przymocowaniem drogich komponentów do płytki.

Wykończona dwustronna płytka drukowana HASL

Zalety:

• Niska cena
• Powszechnie dostępne
• Możliwość ponownego użycia
• Doskonała trwałość

Niedogodności:

• Nierówne powierzchnie
• Nie nadaje się do Fine Pitch
• Zawiera ołów (HASL)
• Szok termiczny
• Mostkowanie lutownicze
• Zatkane lub zredukowane PTH (powlekane otworami przelotowymi)

Cyna zanurzeniowa

Według IPC, Association Connecting Electronics Industry, Immersion Tin (ISn) to metaliczne wykończenie osadzane w reakcji chemicznego wypierania, które jest nakładane bezpośrednio na metal bazowy płytki drukowanej, czyli miedź.ISn chroni leżącą pod spodem miedź przed utlenianiem przez zamierzony okres trwałości.

Miedź i cyna mają jednak silne powinowactwo do siebie.Dyfuzja jednego metalu do drugiego nastąpi nieuchronnie, bezpośrednio wpływając na trwałość powłoki i wydajność wykończenia.Negatywne skutki wzrostu blaszanych wąsów są dobrze opisane w literaturze branżowej i tematach kilku opublikowanych artykułów.

Zalety:

• Płaska powierzchnia
• Nie Pb
• Możliwość ponownego użycia
• Najlepszy wybór do wkładania sworznia na wcisk

Niedogodności:

• Łatwo spowodować uszkodzenie podczas obsługi
• Proces wykorzystuje substancję rakotwórczą (tiomocznik)
• Odsłonięta blacha na końcowym montażu może korodować
• Cynowe Wąsy
• Nie nadaje się do wielu procesów ponownego wlewania/montażu
• Trudno zmierzyć grubość

Srebro immersyjne

Srebro immersyjne to nieelektrolityczne wykończenie chemiczne nakładane poprzez zanurzenie miedzianej płytki drukowanej w zbiorniku z jonami srebra.Jest to dobry wybór do wykończenia płytek drukowanych z ekranowaniem EMI, a także do styków kopułkowych i łączenia przewodów.Średnia grubość powierzchni srebra wynosi 5-18 mikrocali.

Przy nowoczesnych wymaganiach środowiskowych, takich jak RoHS i WEE, srebro immersyjne jest lepsze dla środowiska niż zarówno HASL, jak i ENIG.Jest popularny również ze względu na niższy koszt niż ENIG.

Zalety:

• Nakłada się bardziej równomiernie niż HASL
• Ekologicznie lepsze niż ENIG i HASL
• Trwałość równa HASL
• Bardziej opłacalny niż ENIG

Niedogodności:

• Musi zostać przylutowany w ciągu dnia, w którym płytka drukowana zostanie usunięta z magazynu
• Można łatwo zmatowić przy niewłaściwym obchodzeniu się
• Mniej wytrzymały niż ENIG ze względu na brak warstwy niklu pod spodem

OSP / Entek

OSP (organiczny środek konserwujący do lutowania) lub środek zapobiegający matowieniu chroni powierzchnię miedzi przed utlenianiem, nakładając bardzo cienką warstwę ochronną materiału na odsłoniętą miedź, zwykle przy użyciu procesu przenośnikowego.

Wykorzystuje związek organiczny na bazie wody, który selektywnie wiąże się z miedzią i tworzy metaloorganiczną warstwę, która chroni miedź przed lutowaniem.Jest również wyjątkowo ekologiczny w porównaniu z innymi popularnymi wykończeniami bezołowiowymi, które są bardziej toksyczne lub znacznie bardziej zużywają energię.

Zalety:

• Płaska powierzchnia
• Nie Pb
• Prosty proces
• Możliwość ponownego użycia
• Opłacalny

Niedogodności:

• Brak możliwości pomiaru grubości
• Niedobre dla PTH (powlekane otworami przelotowymi)
• Krótki okres przydatności do spożycia
• Może powodować problemy z ICT
• Odsłonięta Cu na montażu końcowym
• Obsługa Wrażliwa

Bezprądowe złoto zanurzeniowe w niklu (ENIG)

ENIG to dwuwarstwowa powłoka metaliczna o grubości 2-8 μin Au na 120-240 μin Ni.Nikiel stanowi barierę dla miedzi i jest powierzchnią, do której elementy są faktycznie lutowane.Złoto chroni nikiel podczas przechowywania, a także zapewnia niską rezystancję styku wymaganą dla cienkich warstw złota.ENIG jest obecnie prawdopodobnie najczęściej używanym wykończeniem w branży PCB ze względu na rozwój i wdrożenie rozporządzenia RoHs.

Płytka drukowana z wykończeniem powierzchni Chem Gold

Zalety:

• Płaska powierzchnia
• Nie Pb
• Dobre dla PTH (powlekane otworami przelotowymi)
• Długi okres przydatności do spożycia

Niedogodności:

• Drogi
• Nie nadaje się do ponownego użycia
• Czarna podkładka / Czarny nikiel
• Obrażenia od ET
• Utrata sygnału (RF)
• Skomplikowany proces

Bezprądowe niklowe bezprądowe palladowe złoto immersyjne (ENEPIG)

ENEPIG, względnie nowicjusz w świecie wykończeń płytek drukowanych, po raz pierwszy pojawił się na rynku pod koniec lat 90.Ta trójwarstwowa metaliczna powłoka z niklu, palladu i złota zapewnia opcję jak żadna inna: można ją wiązać.Pierwsza próba ENEPIG dotycząca obróbki powierzchni płytki drukowanej zakończyła się fiaskiem w produkcji ze względu na niezwykle kosztowną warstwę palladu i niskie zapotrzebowanie na użycie.

Potrzeba oddzielnej linii produkcyjnej nie była otwarta z tych samych powodów.Niedawno ENEPIG powrócił, ponieważ dzięki temu wykończeniu potencjał spełnienia wymagań w zakresie niezawodności, wymagań w zakresie pakowania i standardów RoHS jest plusem.Jest idealny do zastosowań o wysokiej częstotliwości, gdzie odstępy są ograniczone.

W porównaniu z pozostałymi czterema najlepszymi wykończeniami, ENIG, Lead Free-HASL, immersion silver i OSP, ENEPIG przewyższa wszystkie pod względem poziomu korozji pomontażowej.

Zalety:

• Ekstremalnie płaska powierzchnia
• Brak treści ołowiu
• Montaż wielocyklowy
• Doskonałe połączenia lutowane
• Drut do klejenia
• Brak ryzyka korozji
• 12 miesięcy lub dłuższy okres przydatności do spożycia
• Brak ryzyka czarnej podkładki

Niedogodności:

• Wciąż nieco droższe
• Można ponownie wykonać z pewnymi ograniczeniami
• Limity przetwarzania

Złoto – twarde złoto

Twarde złoto elektrolityczne składa się z warstwy pozłacanej na powłoce barierowej z niklu.Twarde złoto jest niezwykle trwałe i jest najczęściej stosowane w obszarach narażonych na zużycie, takich jak palce złączy krawędziowych i klawiatury.

W przeciwieństwie do ENIG, jego grubość może się zmieniać, kontrolując czas trwania cyklu powlekania, chociaż typowe wartości minimalne dla palców to 30 μin złota powyżej 100 μin niklu dla klasy 1 i klasy 2, 50 μin złota powyżej 100 μin niklu dla klasy 3.

Twarde złoto nie jest generalnie stosowane do lutowania obszarów ze względu na jego wysoki koszt i stosunkowo słabą lutowność.Maksymalna grubość, jaką IPC uważa za nadającą się do lutowania, to 17,8 μin, więc jeśli ten rodzaj złota musi być zastosowany na powierzchniach przeznaczonych do lutowania, zalecana nominalna grubość powinna wynosić około 5-10 μin.

Zalety:

• Twarda, trwała powierzchnia
• Nie Pb
• Długi okres przydatności do spożycia

Niedogodności:

• Bardzo drogi
• Dodatkowe przetwarzanie / pracochłonne
• Użycie Rezystu / Taśmy
• Wymagane poszycie / szyny zbiorcze
• Demarkacja
• Trudności z innymi wykończeniami powierzchni
• Podcięcie trawiące może prowadzić do odprysków/łuszczenia
• Nie do lutowania Powyżej 17 μin
• Wykończenie nie obejmuje w pełni ścian bocznych śladów, z wyjątkiem obszarów palców

Szukasz specjalnego wykończenia powierzchni dla swojej płytki drukowanej?