Az áramköri NYÁK felületkezelési folyamatának rövid leírása?
Jun 28, 2022
A NYÁK felületkezelési technológiája az a folyamat, amikor a NYÁK komponensein és elektromos csatlakozási pontjain a hordozó mechanikai, fizikai és kémiai tulajdonságaitól eltérő felületi réteget mesterségesen alakítanak ki. Célja a PCB jó forraszthatóságának vagy elektromos teljesítményének biztosítása. Mivel a réz oxidok formájában fordul elő a levegőben, ami súlyosan befolyásolja a PCB forraszthatóságát és elektromos teljesítményét, a PCB felületkezelése szükséges.
1. Meleglevegős szintezés (HASL permetező ón)
A hullámforrasztás a legjobb forrasztási módszer, ahol az átmenő furatú eszközök vannak túlsúlyban. A meleglevegős szintező felületkezelési technológia alkalmazása elegendő a hullámforrasztás folyamatkövetelményeinek kielégítésére. Természetesen azokban az esetekben, amikor a kötési szilárdság (különösen az érintkezési kapcsolat) nagy legyen, leginkább a nikkel/arany galvanizálási módszert alkalmazzák. A HASL a világszerte használt fő felületkezelési technológia, de az elektronikai ipart három fő hajtóerő készteti a HASL alternatíváinak mérlegelésére: a költségek, az új folyamatkövetelmények és az ólommentes követelmények.
2. Szerves antioxidáns (OSP)
Az Organic Solderability Protective Layer egy szerves bevonat, amelyet a réz forrasztás előtti oxidációjának megakadályozására használnak, vagyis a PCB-párnák forraszthatóságának megóvását a sérülésektől.
Miután a PCB felületét OSP-vel kezelték, a réz felületén vékony szerves vegyületréteg képződik, amely megvédi a réz oxidációjától. Az OSP típusú benzotriazolok vastagsága általában 100 A fok, míg az OSP típusú imidazoloké vastagabb, általában 400 A fok. Az OSP-fólia átlátszó, létezése szabad szemmel nem könnyen azonosítható, észlelése nehézkes. Az összeszerelési folyamat (reflow forrasztás) során az OSP könnyen beleolvad a forrasztópasztába vagy a savas Fluxusba, és ezzel egyidejűleg az erős aktivitású rézfelület szabaddá válik, végül a fémközi Sn/Cu vegyület képződik a alkatrészt és a betétet. Ezért az OSP nagyon jó tulajdonságokkal rendelkezik a hegesztési felület kezelésére. Az OSP-nek nincs ólomszennyezési problémája, ezért környezetbarát.
3. Immersion Gold (ENIG)
Az ENIG védelmi mechanizmusa: Jó elektromos tulajdonságokkal rendelkező, vastag nikkel-arany ötvözet réteg borítja a réz felületét, és hosszú ideig védi a PCB-t. Ellentétben az OSP-vel, amely csak rozsdagátlóként működik, hasznos lehet és jó elektromos teljesítményt érhet el a PCB hosszú távú használata során. Ezenkívül rendelkezik azzal a környezettűrő képességgel is, amellyel más felületkezelési eljárások nem rendelkeznek;
A réz felület kémiailag bevont Ni/Au-val. A belső Ni réteg lerakódási vastagsága általában {{0}} μin (körülbelül 3-6 μm), a külső Au réteg lerakódási vastagsága pedig viszonylag vékony, általában 2-4 μinch. (0.{4}}.1μm). A Ni záróréteget képez a forraszanyag és a réz között. A forrasztás során a külső Au gyorsan beleolvad a forraszanyagba, és a forrasztás és a Ni egy Ni/Sn intermetallikus vegyületet alkot. A külső aranyozás megakadályozza a Ni oxidációt vagy passzivációt a tárolás során, ezért az aranyozási rétegnek elég sűrűnek kell lennie, vastagsága pedig nem lehet túl vékony.
4. Chemical Immersion Silver
Az OSP és az elektromos nikkel/immerziós arany között a folyamat egyszerűbb és gyorsabb. Még mindig jó elektromos tulajdonságokat biztosít, és jó forraszthatóságot biztosít, ha hőnek, nedvességnek és szennyezésnek van kitéve, de elhomályosodik. Mivel az ezüstréteg alatt nincs nikkel, az immerziós ezüst nem rendelkezik mindazzal a jó fizikai szilárdsággal, mint az elektromos nikkelezés/merítési arany;
5. Nikkelarany galvanizálása
A PCB felületén lévő vezetőt először egy nikkelréteggel galvanizzák, majd egy aranyréteget galvanizálnak. A nikkelezés elsősorban az arany és a réz diffúziójának megakadályozására szolgál. Ma már kétféle galvanizált nikkelarany létezik: puha aranyozás (tiszta arany, az arany azt jelenti, hogy nem tűnik fényesnek) és kemény aranyozás (a felület sima és kemény, kopásálló, kobaltot és egyéb elemeket tartalmaz, és a felülete világosabbnak tűnik). A puha aranyat főként aranyhuzalokhoz használják chipcsomagolásban; a kemény aranyat főként elektromos összeköttetésekhez (például arany ujjak) használják nem forrasztási helyeken.
6. PCB vegyes felületkezelési technológia
Válasszon két vagy több felületkezelési módszert a felületkezeléshez. A gyakori formák a következők: merülő nikkel arany plusz antioxidáns, galvanizáló nikkel arany plusz merülő nikkel arany, galvanizáló nikkel arany plusz forró levegős szintezés, merülő nikkel arany plusz forró levegős szintezés.