PCB (drukātās shēmas plates) virsmas apdare attiecas uz pārklājuma vai apstrādes veidu, kas uzklāts atklātajām vara pēdām un spilventiņiem uz plates virsmas.Virsmas apdare kalpo vairākiem mērķiem, tostarp atklātā vara aizsardzībai no oksidēšanās, lodēšanas uzlabošanai un līdzenas virsmas nodrošināšanai detaļu piestiprināšanai montāžas laikā.Dažādas virsmas apdares piedāvā dažādus veiktspējas, izmaksu un savietojamības līmeņus ar noteiktiem lietojumiem.
Apzeltīšana un iegremdēšanas zelts ir plaši izmantoti procesi mūsdienu shēmas plates ražošanā.Pieaugot IC integrācijai un pieaugošajam tapu skaitam, vertikālās lodēšanas izsmidzināšanas procesā ir grūti saplacināt mazus lodēšanas paliktņus, radot izaicinājumus SMT montāžai.Turklāt izsmidzināto skārda plākšņu glabāšanas laiks ir īss.Apzeltīšanas vai iegremdēšanas zelta procesi piedāvā risinājumus šīm problēmām.
Virsmas montāžas tehnoloģijā, īpaši īpaši maziem komponentiem, piemēram, 0603 un 0402, lodēšanas paliktņu līdzenums tieši ietekmē lodēšanas pastas drukāšanas kvalitāti, kas savukārt būtiski ietekmē turpmākās atkārtotas lodēšanas kvalitāti.Tāpēc liela blīvuma un īpaši mazas virsmas montāžas procesos bieži tiek novērota pilnas plates apzeltīšanas vai iegremdēšanas zelta izmantošana.
Izmēģinājuma ražošanas fāzē tādu faktoru dēļ kā komponentu iegāde, dēļi bieži netiek pielodēti uzreiz pēc to saņemšanas.Tā vietā tie var gaidīt nedēļas vai pat mēnešus pirms lietošanas.Apzeltīto un iegremdējamo zelta dēļu glabāšanas laiks ir daudz ilgāks nekā skārdām plāksnēm.Līdz ar to šiem procesiem ir priekšroka.Apzeltītu un iegremdētu zelta PCB izmaksas paraugu ņemšanas posmā ir salīdzināmas ar svina-alvas sakausējuma plātņu izmaksām.
1. Electroless Nickel Immersion Gold (ENIG): šī ir izplatīta PCB virsmas apstrādes metode.Tas ietver bezelektroniskā niķeļa slāņa uzklāšanu kā starpslāni uz lodēšanas paliktņiem, kam seko iegremdējamā zelta slāņa uzklāšana uz niķeļa virsmas.ENIG piedāvā tādas priekšrocības kā laba lodējamība, līdzenums, izturība pret koroziju un labvēlīga lodēšanas veiktspēja.Zelta īpašības arī palīdz novērst oksidēšanos, tādējādi uzlabojot ilgtermiņa uzglabāšanas stabilitāti.
2. Karstā gaisa lodēšanas izlīdzināšana (HASL): šī ir vēl viena izplatīta virsmas apstrādes metode.HASL procesā lodēšanas paliktņi tiek iegremdēti izkausētā alvas sakausējumā un liekā lodēšana tiek izpūsta, izmantojot karstu gaisu, atstājot vienmērīgu lodēšanas slāni.HASL priekšrocības ietver zemākas izmaksas, vieglu ražošanu un lodēšanu, lai gan tā virsmas precizitāte un līdzenums varētu būt salīdzinoši zemāks.
3. Zelta galvanizācija. Šī metode ietver zelta slāņa galvanizāciju uz lodēšanas paliktņiem.Zelts izceļas ar elektrovadītspēju un izturību pret koroziju, tādējādi uzlabojot lodēšanas kvalitāti.Tomēr zelta pārklājums parasti ir dārgāks salīdzinājumā ar citām metodēm.Tas ir īpaši piemērots zelta pirkstu aplikācijām.
4. Organiskie lodēšanas konservanti (OSP): OSP ietver organiska aizsargslāņa uzklāšanu lodēšanas paliktņiem, lai pasargātu tos no oksidēšanās.OSP piedāvā labu plakanumu, lodējamību un ir piemērots vieglas slodzes lietojumiem.
5. Iegremdēšanas skārds: līdzīgi kā iegremdējamais zelts, iegremdēšanas skārda ietver lodēšanas paliktņu pārklāšanu ar alvas slāni.Iegremdējamā alva nodrošina labu lodēšanas veiktspēju un ir salīdzinoši rentabla salīdzinājumā ar citām metodēm.Tomēr tas var nebūt izcils kā iegremdējamais zelts korozijas izturības un ilgtermiņa stabilitātes ziņā.
6. Niķeļa/zelta pārklājums: šī metode ir līdzīga iegremdēšanas zeltam, bet pēc bezelektroniskās niķeļa pārklāšanas tiek pārklāts vara slānis, kam seko metalizācijas apstrāde.Šī pieeja nodrošina labu vadītspēju un izturību pret koroziju, kas ir piemērota augstas veiktspējas lietojumiem.
7. Sudraba pārklājums: sudraba pārklājums ietver lodēšanas paliktņu pārklāšanu ar sudraba slāni.Sudrabs ir izcils vadītspējas ziņā, taču tas var oksidēties, saskaroties ar gaisu, un parasti tam ir nepieciešams papildu aizsargslānis.
8. Cietais apzeltījums: šo metodi izmanto savienotājiem vai kontaktligzdas kontaktpunktiem, kuriem nepieciešama bieža ievietošana un noņemšana.Tiek uzklāts biezāks zelta slānis, lai nodrošinātu nodilumizturību un izturību pret koroziju.
Atšķirības starp zelta pārklājumu un iegremdēšanas zeltu:
1. Kristāla struktūra, ko veido zelta pārklājums un zelta iegremdēšana, ir atšķirīga.Zelta pārklājumam ir plānāks zelta slānis, salīdzinot ar iegremdēto zeltu.Zelta pārklājums mēdz būt dzeltenāks nekā iegremdējamais zelts, kas klientiem šķiet apmierinošāks.
2. Iegremdējamajam zeltam ir labākas lodēšanas īpašības salīdzinājumā ar apzeltījumu, tādējādi samazinot lodēšanas defektus un klientu sūdzības.Iegremdējamām zelta plāksnēm ir vairāk kontrolējams spriegums, un tās ir vairāk piemērotas līmēšanas procesiem.Tomēr tā mīkstākā rakstura dēļ iegremdējamais zelts ir mazāk izturīgs zelta pirkstiem.
3. Iegremdēšanas zelts pārklāj tikai niķeļa-zeltu uz lodēšanas paliktņiem, neietekmējot signāla pārraidi vara slāņos, savukārt apzeltīšana var ietekmēt signāla pārraidi.
4. Cietajam apzeltījumam ir blīvāka kristāla struktūra salīdzinājumā ar iegremdējamo zeltu, padarot to mazāk uzņēmīgu pret oksidēšanos.Iegremdējamajam zeltam ir plānāks zelta slānis, kas var ļaut niķelim izkliedēties.
5. Iegremdēšanas zelts, salīdzinot ar apzeltījumu, visticamāk, neizraisīs vadu īssavienojumus augsta blīvuma konstrukcijās.
6. Iegremdējamajam zeltam ir labāka saķere starp lodēšanas rezistentu un vara slāņiem, kas neietekmē atstatumus kompensācijas procesos.
7. Iegremdējamo zeltu bieži izmanto dēļiem ar lielāku pieprasījumu, jo tas ir labāks līdzenums.Apzeltīšana parasti novērš melnā spilvena parādību pēc montāžas.Iegremdējamo zelta dēļu līdzenums un glabāšanas laiks ir tikpat labs kā apzeltījuma dēļiem.
Lai izvēlētos piemērotu virsmas apstrādes metodi, jāņem vērā tādi faktori kā elektriskā veiktspēja, izturība pret koroziju, izmaksas un pielietojuma prasības.Atkarībā no īpašiem apstākļiem var izvēlēties piemērotus virsmas apstrādes procesus, lai tie atbilstu projektēšanas kritērijiem.
Izlikšanas laiks: 18. augusts 2023
