Alla som är inblandade inom kretskortet ( PCB ) industrin förstår att PCB har kopparfinish på ytan.Om de lämnas oskyddade kommer kopparn att oxidera och försämras, vilket gör kretskortet oanvändbart.Ytfinishen bildar ett kritiskt gränssnitt mellan komponenten och PCB:n.Finishen har två väsentliga funktioner, att skydda de exponerade kopparkretsarna och att ge en lödbar yta vid montering (lödning) av komponenterna till kretskortet.

HASL / Blyfri HASL

HASL är den dominerande ytfinishen som används i branschen.Processen består av att sänka ned kretskort i en smält kruka av en tenn/blylegering och sedan ta bort överskottslodet med hjälp av "luftknivar", som blåser varm luft över kortets yta.

En av de oavsiktliga fördelarna med HASL-processen är att den kommer att exponera PCB för temperaturer upp till 265°C, vilket kommer att identifiera eventuella delamineringsproblem i god tid innan några dyra komponenter fästs på kortet.

HASL färdig dubbelsidig kretskort

Fördelar:

• Låg kostnad
• Allmänt tillgänglig
• Omarbetbar
• Utmärkt hållbarhetstid

Nackdelar:

• Ojämna ytor
• Inte bra för Fine Pitch
• Innehåller bly (HASL)
• Värmechock
• Lödbrygga
• Pluggade eller reducerade PTH:er (pläterade genomgående hål)

Immersion Tenn

Enligt IPC, Association Connecting Electronics Industry, är Immersion Tin (ISn) en metallisk finish avsatt genom en kemisk förskjutningsreaktion som appliceras direkt över kretskortets basmetall, det vill säga koppar.ISn skyddar den underliggande kopparn från oxidation under dess avsedda hållbarhetstid.

Koppar och tenn har dock en stark affinitet till varandra.Diffusionen av en metall in i den andra kommer oundvikligen att inträffa, vilket direkt påverkar avlagringens hållbarhet och finishens prestanda.De negativa effekterna av tillväxt av tennmorrhår är väl beskrivna i industrirelaterad litteratur och ämnen i flera publicerade artiklar.

Fördelar:

• Plan yta
• Ingen Pb
• Omarbetbar
• Bästa valet för presspassningsstiftinsättning

Nackdelar:

• Lätt att orsaka hanteringsskador
• Processen använder ett cancerframkallande ämne (tiourea)
• Exponerad plåt på slutmonteringen kan fräta
• Plåtmorrhår
• Inte bra för flera återflödes-/monteringsprocesser
• Svårt att mäta tjocklek

Immersion Silver

Nedsänkt silver är en icke-elektrolytisk kemisk finish som appliceras genom att nedsänka koppar-PCB i en tank med silverjoner.Det är en bra finish för kretskort med EMI-skärmning och används också för dome-kontakter och trådbindning.Den genomsnittliga yttjockleken på silvret är 5-18 mikrotum.

Med moderna miljöhänsyn som RoHS och WEE är immersionssilver miljömässigt bättre än både HASL och ENIG.Det är populärt också på grund av dess lägre kostnad än ENIG.

Fördelar:

• Gäller jämnare än HASL
• Miljömässigt bättre än ENIG och HASL
• Hållbarhet lika med HASL
• Mer kostnadseffektivt än ENIG

Nackdelar:

• Måste lödas inom den dag kretskortet tas bort från lagringen
• Kan lätt fläckas vid felaktig hantering
• Mindre hållbart än ENIG på grund av att det inte finns något lager av nickel under

OSP / Entek

OSP (Organic Solderability Preservative) eller anti-tarnish bevarar kopparytan från oxidation genom att applicera ett mycket tunt skyddande materialskikt över den exponerade kopparn, vanligtvis med hjälp av en transportörsprocess.

Den använder en vattenbaserad organisk förening som selektivt binder till koppar och ger ett organometalliskt lager som skyddar kopparn före lödning.Det är också extremt miljövänligt i jämförelse med andra vanliga blyfria ytbehandlingar, som lider av att antingen vara giftigare eller avsevärt högre energiförbrukning.

Fördelar:

• Plan yta
• Ingen Pb
• Enkel process
• Omarbetbar
• Kostnadseffektiv

Nackdelar:

• Inget sätt att mäta tjocklek
• Inte bra för PTH (pläterade genomgående hål)
• Kort hållbarhetstid
• Kan orsaka IKT-problem
• Exponerad Cu vid slutmontering
• Hantering Känslig

Electroless Nickel Immersion Gold (ENIG)

ENIG är en tvåskikts metallisk beläggning på 2-8 μin Au över 120-240 μin Ni.Nickeln är barriären mot kopparn och är den yta som komponenterna faktiskt är fastlödda till.Guldet skyddar nickel under lagring och ger även det låga kontaktmotstånd som krävs för de tunna guldavlagringarna.ENIG är nu utan tvekan den mest använda finishen i PCB-industrin på grund av tillväxten och implementeringen av RoHs-förordningen.

Tryckt kretskort med Chem Gold ytfinish

Fördelar:

• Plan yta
• Ingen Pb
• Bra för PTH (pläterade genomgående hål)
• Lång hållbarhetstid

Nackdelar:

• Dyr
• Ej omarbetbar
• Black Pad / Black Nickel
• Skador från ET
• Signalförlust (RF)
• Komplicerad process

Electroless Nickel Electroless Palladium Immersion Gold (ENEPIG)

ENEPIG, en relativ nykomling i kretskortsvärlden av finish, kom först ut på marknaden i slutet av 90-talet.Denna metalliska beläggning i tre lager av nickel, palladium och guld ger ett alternativ som ingen annan: den är bindbar.ENEPIG:s första spricka vid ytbehandlingen av ett tryckt kretskort svimmade av tillverkningen på grund av dess extremt höga kostnadslager av palladium och låg användningsbehov.

Behovet av en separat tillverkningslinje var inte mottagligt av samma skäl.Nyligen har ENEPIG gjort comeback eftersom potentialen att möta tillförlitlighet, förpackningsbehov och RoHS-standarder är ett plus med denna finish.Den är perfekt för högfrekvensapplikationer där avståndet är begränsat.

Jämfört med de andra fyra toppfinisherna, ENIG, Lead Free-HASL, immersionssilver och OSP, överträffar ENEPIG alla på korrosionsnivån efter montering.

Fördelar:

• Extremt plan yta
• Inget leadinnehåll
• Flercykelmontering
• Utmärkta lödfogar
• Trådbindbar
• Inga korrosionsrisker
• 12 månader eller längre hållbarhet
• Ingen risk för Black Pad

Nackdelar:

• Fortfarande något dyrare
• Kan återarbetas med vissa begränsningar
• Bearbetningsgränser

Guld – hårt guld

Hårt elektrolytiskt guld består av ett lager av guldpläterat över en barriärbeläggning av nickel.Hårt guld är extremt hållbart och appliceras oftast på slitstarka områden som kantkontaktfingrar och knappsatser.

Till skillnad från ENIG kan dess tjocklek variera genom att styra pläteringscykelns varaktighet, även om de typiska minimivärdena för fingrar är 30 μin guld över 100 μin nickel för Klass 1 och Klass 2, 50 μin guld över 100 μin nickel för Klass 3.

Hårt guld appliceras vanligtvis inte på lödbara områden på grund av dess höga kostnad och dess relativt dåliga lödbarhet.Den maximala tjockleken som IPC anser vara lödbar är 17,8 μin, så om denna typ av guld måste användas på ytor som ska lödas bör den rekommenderade nominella tjockleken vara ca 5-10 μin.

Fördelar:

• Hård, hållbar yta
• Ingen Pb
• Lång hållbarhetstid

Nackdelar:

• Väldigt dyr
• Extra bearbetning / arbetsintensiv
• Användning av resist/tejp
• Plätering / Bus Bars krävs
• Avgränsning
• Svårigheter med andra ytfinishar
• Etsningsunderskärning kan leda till sönderdelning/flagning
• Ej lödbar över 17 μin
• Finish kapslar inte helt in spårade sidoväggar, förutom i fingerområdena

Letar du efter en speciell ytfinish för din kretskort?