В мире производства электронных устройств печатная плата (PCB) играет важную роль в качестве базового компонента, обеспечивая электрические соединения и механическую поддержку для электронных компонентов. Однако отделка поверхности печатной платы не менее важна, поскольку она напрямую влияет на производительность, надежность и долговечность печатной платы. В этой статье подробно рассматриваются различные виды отделки поверхности печатных плат и даются рекомендации по выбору наиболее подходящей отделки для различных применений.
Выравнивание паяными соединениями горячим воздухом (HASL)
Выравнивание припоя горячим воздухом (HASL) — один из наиболее распространенных способов отделки поверхности в производстве печатных плат. Этот процесс включает в себя покрытие поверхности печатной платы расплавленным оловянно-свинцовым припоем, а затем выравнивание припоя с помощью нагретого сжатого воздуха, что образует покрытие, защищающее медь от окисления и обеспечивающее отличную паяемость.
Преимущества
- Обильное снабжение материалами
- Возможность переработки
- Длительный срок хранения
- Отличная паяемость
Недостатки
- Потенциально неровная поверхность
- Не подходит для применения в условиях мелкого шага
- Риск термического шока и образования паяных мостиков
HASL часто выбирают за его надежность и простоту использования, хотя он может не подходить для приложений с высокой плотностью из-за неровностей поверхности.
Иммерсионная олово (ImSn)
Погружное оцинкование предполагает химическую реакцию вытеснения, в результате которой на медную подложку печатной платы наносится слой олова. Такая отделка защищает медь от окисления и обеспечивает поверхность, совместимую с различными типами припоев.
Преимущества
- Отличная плоскостность
- Подходит для мелкого шага и SMT
Недостатки
- Чувствительный к обращению
- Более короткий срок хранения
- Возможность коррозии паяльной маски
Погружная лужение обеспечивает превосходную плоскостность, что делает его идеальным для применений, требующих компонентов с мелким шагом, хотя оно сопряжено с трудностями в обращении и меньшей долговечностью.
Безтоковый никель/погружное золото (ENIG)
ENIG — это двухэтапный процесс, при котором сначала наносится тонкий слой никеля, а затем слой золота. Слой никеля служит барьером для меди, а слой золота защищает никель от окисления и коррозии, что делает его отличным выбором для обеспечения долгосрочной надежности.
Преимущества
- Плоская поверхность
- Безсвинцовый вариант
- Отличный срок хранения
- Идеально подходит для применения в условиях мелкого шага
Недостатки
- Более высокая стоимость
- Невозможность переработки
- Возможность потери сигнала в радиочастотных цепях
ENIG хорошо подходит для высокопроизводительных приложений, особенно тех, которые требуют компонентов с мелким шагом, но его стоимость и невозможность переработки могут быть ограничивающими факторами.
Органический консервант для паяемости (OSP)
OSP — это тонкий защитный слой, наносимый на открытую медь, который обеспечивает устойчивость к окислению и защиту от воздействия факторов окружающей среды, таких как влага и термический шок. Это покрытие легко удаляется во время пайки, обеспечивая готовность медной поверхности к сварке.
Преимущества
- Простота и экономичность
- Подходит для бессвинцовой пайки
- Идеально подходит для горизонтальных производственных линий
Недостатки
- Трудно измерить толщину
- Не подходит для гальванических сквозных отверстий (PTH)
- Относительно короткий срок хранения
OSP — это недорогое решение для стандартных применений, однако его ограничения с точки зрения долговечности и необходимость точного обращения делают его менее подходящим для более сложных конструкций.
Погружение в серебро
Погружное серебрение — это неэлектролитическая химическая обработка поверхности, при которой ионы серебра осаждаются на поверхности меди. Эта отделка известна своими превосходными электрическими характеристиками, что делает ее идеальной для экранирования электромагнитных помех, купольных переключателей и соединения проводов.
Преимущества
- Соответствует требованиям RoHS и является экологически безопасным
- Хорошие электрические характеристики
- Подходит для высокотемпературных сред с высокой влажностью
Недостатки
- Высокие требования к хранению
- Восприимчивость к загрязнению
- Ограниченное время сборки после извлечения из упаковки
Погружное серебро представляет собой надежное и экологически чистое решение для различных высокопроизводительных применений, хотя проблемы хранения и загрязнения могут создавать определенные трудности.
Химическое никелирование/химическое палладирование/погружное золочение (ENEPIG)
ENEPIG имеет слоистую структуру из меди, никеля, палладия и золота, что обеспечивает исключительную плоскостность и превосходные характеристики при пайке. Слой палладия между никелем и золотом действует как дополнительный барьер против коррозии, обеспечивая долговечную надежность.
Преимущества
- Чрезвычайно ровная поверхность
- Возможность многократной сборки
- Длительный срок хранения (до 12 месяцев и более)
Недостатки
- Относительно дорого
- Ограниченная переработка
ENEPIG идеально подходит для высокоточных применений, особенно там, где требуется долгосрочная надежность. Однако его более высокая стоимость и ограниченная возможность повторного использования делают его менее подходящим для массового производства.
Твердое золото (электролитическое твердое золото)
Твердое золотое покрытие, также известное как электролитическое золото, представляет собой прочную поверхностную отделку, используемую для участков, подверженных высокому износу, таких как краевые разъемы. Чистота золотого покрытия обычно составляет от 99,6% до 99,9% и обеспечивает надежную защиту от коррозии и износа.
Преимущества
- Высокая прочность и износостойкость
- Идеально подходит для зон с высокой проходимостью, таких как соединители
Недостатки
- Более высокая стоимость
- Ограничено конкретными применениями с высоким износом
Hard Gold лучше всего подходит для применений, где важна долгосрочная физическая прочность, хотя он не подходит для универсальных конструкций печатных плат из-за своей высокой стоимости и специализированного использования.
Заключение
Выбор правильной поверхностной обработки печатной платы имеет решающее значение для обеспечения производительности, надежности и долговечности электронных устройств. Каждая поверхностная обработка имеет свои преимущества и ограничения, поэтому очень важно выбрать подходящий процесс с учетом конкретных требований применения. Такие факторы, как плотность компонентов, условия окружающей среды, соображения стоимости и желаемый срок хранения, играют важную роль в определении наилучшей поверхностной обработки для вашей печатной платы.
