Quel est le processus de traitement de surface des PCB?
Lors de la fabrication de la carte PCB, l'usine doit manipuler la surface du PCB. Le traitement de surface des PCB est une chose très importante. Il peut améliorer la résistance à la corrosion et la résistance à l'oxydation des PCB, améliorer la durée de vie des PCB, tout en répondant aux exigences techniques générales et aux exigences environnementales. En fait, différents types de processus de traitement de surface des PCB sont différents. Si vous choisissez le bon produit PCB, alors vous devez également choisir le bon processus de traitement des PCB.
Pourquoi avons-nous besoin d'un traitement de surface?
Le traitement de surface du PCB est un intervalle entre le cuivre nu et le métal entre le circuit imprimé qui peut souder la zone. Le circuit imprimé a une surface de base en cuivre. Si le revêtement n'est pas protégé, la surface du cuivre de base peut être facilement oxydée, donc la surface est lisse.
L'objectif le plus fondamental du traitement de surface est d'assurer une bonne soudabilité ou des propriétés électriques.. Parce que le cuivre dans la nature a tendance à exister sous forme d'oxydes dans l'air, il est peu probable qu'il soit conservé comme le cuivre d'origine pendant une longue période, il faut donc le traiter avec du cuivre. Bien que lors de l'assemblage ultérieur, un soudage solide peut être utilisé pour éliminer la plupart des oxydes de cuivre, une soudure solide elle-même n'est pas facile à enlever. Donc, l'industrie n'utilise généralement pas de soudage solide.
Cinq procédés courants de traitement de surface
Il existe de nombreux procédés de traitement de surface des PCB. Les cinq procédés à air chaud courants sont plats, revêtement organique, nickelage chimique/or par immersion, argent et trempé, et de l'étain, et seront présentés un par un.
1. Vent chaud plat
Aussi connu sous le nom de soudures à air chaud, il s'agit d'un processus de revêtement de soudures étain-plomb fondues sur la surface du PCB et d'utilisation du chauffage pour comprimer l'air de rectification (souffler) avion (souffler) pour former une couche d'oxydation anti-cuivre et un revêtement de bonne soudabilité. Au fil des années. L'ensemble de la soudure et du cuivre de l'air chaud forment un composé inductif métallique cuivre-étain lors de la combinaison. L'épaisseur de la surface du cuivre est d'environ 1 à 2 mil.
Le PCB est généralement immergé dans les soudures fondues; la lame de vent souffle les soudures liquides plates soudées avant le soudage; le niveau de vent thermique est divisé en deux types: vertical et horizontal. On pense généralement que le type horizontal est meilleur. Il s'agit principalement de la couche horizontale de rectification de l'air chaud, qui est relativement uniforme, qui peut réaliser une production automatisée.
Le processus général du processus de nivellement à l’air chaud est: micro-érosion → préchauffage → soudage de revêtement → étain pulvérisé → nettoyage.
Avantages des soudures à air chaud:
♦approvisionnement adéquat
♦Remboursable
♦Excellente durée de conservation
♦Excellente soudabilité
♦Pas cher/faible coût
♦Autoriser une fenêtre de traitement plus grande.
♦Durée de stockage plus longue
♦Une fois le PCB terminé, les plots sont entièrement recouverts d'étain avant soudage.
♦Convient au soudage sans plomb
♦Options de traitement de surface matures
♦Inspection visuelle et mesure électrique.
Inconvénients des soudures à air chaud:
♦Surface inégale;
♦Ne convient pas aux espacements fins;
♦Plomb;
♦Choc thermique;
♦Pont de soudure;
♦Blogen ou PTH réduite (trou de placage);
♦Différence d'épaisseur/apparence entre les grands coussinets et les petits coussinets;
♦Ne convient pas aux SMD et BGA, qui sont inférieurs à 20 millions de places;
♦Ne convient pas aux produits HDI;
♦Ne convient pas à la reliure en ligne;
2. Processus de revêtement organique
Contrairement aux autres procédés de traitement de surface, il agit comme une couche barrière dans le cuivre et l'air; le processus de revêtement organique est simple et peu coûteux, lui permettant d'être largement utilisé dans l'industrie. Les premières molécules de revêtement organique étaient l'imidazole et le pyrazole avec des effets antirouille. Les molécules les plus récentes étaient le phénylpidazole. Il s'agissait de cuivre provenant d'un groupe fonctionnel d'azote lié chimiquement à PCB.
Lors du processus de soudage ultérieur, s'il n'y a qu'une seule couche de revêtement organique sur la surface du cuivre, il y a plusieurs couches. C'est pourquoi des liquides de cuivre doivent généralement être ajoutés aux rainures chimiques. Après avoir enduit la première couche, la couche de revêtement absorbe le cuivre; puis la molécule de revêtement organique de la deuxième couche est combinée avec du cuivre, jusqu'à 20 ou même des centaines de molécules de revêtement organique sont rassemblées à la surface du cuivre, afin de garantir que plusieurs fois peuvent être retournées plusieurs fois, Soudage au jet. Le test montre que le dernier processus de revêtement organique peut maintenir de bonnes performances lors de plusieurs soudages sans plomb..
Le processus général du processus de revêtement organique est: sauter → micro-érosion → décapage → nettoyage à l'eau pure → revêtement organique → nettoyage. Le contrôle du processus est plus facile que les autres processus de traitement de surface.
Avantages des conservateurs soudés organiques (OSP):
♦Surface plane;
♦Artisanat simple, surface très lisse, soudage au plomb et SMT;
♦Disponible, adapté au démantèlement des lignes de production;
♦ Rentabilité;
♦Respectueux de l'environnement;
Inconvénients des conservateurs soudés organiques (OSP):
♦Impossible de mesurer l'épaisseur;
♦Ne convient pas au PTH (trou de placage);
♦Durée de conservation courte;
♦Peut causer des problèmes liés aux TIC;
♦Cuivre exposé lors de l'assemblage final;
♦Traitement sensible;
♦Impossible de souder (retravailler) plus de deux fois;
♦Ne s'applique pas à la technologie de connexion sous pression et à la liaison de conduites;
♦Inspection et tests électriques inadéquats;
♦Vous devez injecter du SMT d'oxydes d'azote avec du SMT.
3. Nickelage chimique/or par trempage
Le processus de nickelage chimique/trempage à l'or n'est pas aussi simple qu'un revêtement organique. Le nickelage chimique/immersion dans l'or semble porter une armure épaisse pour les PCB; en outre, cela peut être utile et obtenir de bonnes performances électriques dans l'utilisation à long terme des PCB. Donc, L'or nickelé/trempé chimiquement est enveloppé dans une épaisse couche d'alliage nickel-or avec de bonnes propriétés électriques, ce qui peut protéger les PCB pendant longtemps; en outre, il a également la patience de l'environnement qu'il n'a pas dans d'autres procédés de traitement de surface. sexe.
La raison du nickelage est que l'or et le cuivre se propagent entre le cuivre et le cuivre., et la couche de nickel peut empêcher la propagation entre l'or et le cuivre; s'il n'y a pas de couche de nickel, l'or se propagera au cuivre en quelques heures. Un autre avantage du nickelage/trempage chimique est la résistance du nickel.. Nickel de seulement 5 les microns peuvent limiter l'expansion de la direction Z à des températures élevées. En outre, Le nickelage chimique/trempage peut également empêcher la dissolution du cuivre, ce qui sera bénéfique pour un assemblage sans plomb.
Le processus général de nickelage chimique/processus d'immersion dans l'or est: nettoyage acide → microérosion → pré-immersion → nickelage chimique → trempage chimique, principalement 6 réservoirs chimiques, impliquant près de 100 types de produits chimiques, donc difficulté de comparaison de comparaison de contrôle de processus.
Avantages de la fusion chimique de l’or nickelé:
♦ Surface plane;
♦ Diriger;
♦ Applicable au PTH;
♦ Longue durée de conservation;
Inconvénients de la fusion chimique de l’or nickelé:
♦ cher;
♦ Irremplaçable;
♦ Tampon noir/nickel noir;
♦ Dommages causés par les extraterrestres;
♦ Perte de signal (RF);
♦ Processus complexe;
4. Technologie Argent
Entre revêtement organique et nickelage chimique/or, le processus est relativement simple et rapide; pas aussi compliqué que le nickelage chimique/trempage de l'or, ce n'est pas non plus une épaisse couche d'armure pour PCB, mais il peut quand même fournir de bonnes performances électriques. L'argent est le petit frère de l'or. Même s'il est exposé à la chaleur, mouillé, et environnements pollués, l'argent peut toujours conserver une bonne soudabilité, mais il perdra de son éclat. La bonne résistance physique de l'argent ne nécessite pas de nickelage chimique ni d'or par trempage car il n'y a pas de nickel sous la couche d'argent..
En outre, tremper l'argent a un bon stockage, et il n'y aura pas de problèmes majeurs d'assemblage après avoir été trempé pendant plusieurs années. L'argent est la réponse de substitution, et c'est presque une couche d'argent submicronique. Parfois, il contient également de la matière organique en cours de trempage de l'argent., principalement pour prévenir la corrosion de l'argent et éliminer la migration de l'argent. En général, il est difficile de mesurer cette fine couche de matière organique, et l'analyse montre que le poids du corps organique est inférieur à 1 %.
Les avantages de Shen Yin:
♦ Soudabilité élevée.
♦ Bonne planéité de la surface.
♦ <Faible coût et plomb (conforme à ROHS).
♦ <Convient pour une combinaison de clés en aluminium.
Le désavantage de Shen Yin:
♦ <Les besoins de stockage sont élevés.
♦ <Facile à polluer.
♦ <Après avoir retiré l'emballage, la fenêtre de montage est courte.
♦ <Il est difficile d'effectuer des tests électriques.
5. Faire tremper l'étain
Puisque toute la soudure actuelle est à base d’étain, la couche d'étain peut correspondre à tout type de soudure. De ce point de vue, la technologie d'apprentissage a de grandes perspectives de développement. Cependant, le PCB précédent avait des billes d'étain après avoir trempé l'étain. La migration du fer blanc et de l’étain entraînerait des problèmes de fiabilité pendant le processus de soudage. Plus tard, un additif organique a été ajouté à la solution d'étain imbibée, ce qui peut faire de la structure de la couche d'étain une structure granulaire, surmonter les problèmes précédents, et il a également une bonne stabilité thermique et soudabilité.
Le processus de trempage peut former un composé intervertébral plat en cuivre et en métal.. Cette caractéristique permet à l'immersion dans l'étain d'avoir la même bonne soudabilité que l'air chaud sans la planéité de l'air chaud.. Le problème de la diffusion entre le métal doré et le composé intermétallique de cuivre-étain peut être fermement combiné. Le fer blanc ne peut pas être stocké trop longtemps, et l'assemblage doit être effectué selon la séquence de trempage de l'étain.
Avantages du trempage de l'étain:
♦ Le traitement de surface par immersion dans l'étain permet d'obtenir une excellente planéité (adapté au SMT), adapté aux espacements fins/BGA/composants plus petits;
♦ Technologie de traitement de surface de pointe imbibée de poisson à coût moyen;
♦ Appuyez sur la douceur appropriée;
♦ Maintenir un bon soudage après plusieurs transferts de chaleur;
♦ Convient aux lignes de production horizontales.
♦ Convient au traitement géométrique fin, assemblage sans plomb.
Inconvénients du trempage de l'étain:
♦ Sensible à la manipulation.
♦ La durée de conservation est courte, et la barbe d'étain apparaîtra après 6 mois.
♦ Il est corrosif pour la couche de soudure.
♦ Il est déconseillé de l'utiliser avec un masque peeling.
♦ Ce n'est pas le bon interrupteur de contact.
♦ Les tests électriques nécessitent des paramètres spéciaux (atterrissage en douceur).
6. Autres procédés de traitement de surface
Il y a moins d'applications pour d'autres procédés de traitement de surface. Examinons les relativement nombreux procédés de placage d'or nickelé électrolytique et de placage chimique..
L'or nickelé est à l'origine du processus de traitement de surface des PCB. Il est apparu depuis l'avènement du PCB, et il a progressivement évolué vers d'autres méthodes à l'avenir. Il est d'abord placé sur le conducteur de surface du PCB, nickel, puis plaqué d'une couche d'or. Le nickelage est principalement utilisé pour empêcher la diffusion entre l’or et le cuivre. Il existe actuellement deux types d’or galvanoplastie: or doux (or pur, la surface de l'or n'a pas l'air brillante) et placage à l'or dur (lisse et dur en surface, résistance à l'usure, contenant du cobalt et d'autres éléments, et la surface dorée semble plus brillante). L'or doux est principalement utilisé pour l'emballage des chips; l'or dur est principalement utilisé pour l'interconnexion électrique sans soudure. Compte tenu du coût, l'industrie utilise souvent des méthodes de transfert d'image pour effectuer une galvanoplastie sélective afin de réduire l'utilisation de l'or..
À l'heure actuelle, l'utilisation de la galvanoplastie sélective dans l'industrie a continué à augmenter, principalement en raison de la difficulté de contrôler le processus de nickelage/trempage chimique. Dans des circonstances normales, Essence , le processus de placage chimique, est similaire au processus de nickelage chimique. Le processus principal consiste à restaurer les ions ioniques à la surface de la surface catalytique par un agent réducteur (comme le dihydrogène dihydrogène de sodium). Le nouveau-né peut devenir un catalyseur de la réponse, afin qu'il puisse obtenir des couches plaquées arbitrairement épaisses. Les avantages du placage chimique sont une bonne fiabilité du soudage, stabilité thermique, et planéité de la surface.
