PCB (trükkplaadi) pinnaviimistlus viitab plaadi pinnal olevatele paljastunud vasejälgedele ja padjadele kantud katte või töötluse tüübile.Pinnaviimistlusel on mitu eesmärki, sealhulgas paljastunud vase kaitsmine oksüdeerumise eest, joodetavuse parandamine ja tasase pinna loomine komponentide kinnitamiseks monteerimise ajal.Erinevad pinnaviimistlused pakuvad erinevat jõudlust, kulusid ja ühilduvust konkreetsete rakendustega.
Kullamine ja sukeldamine on tänapäevases trükkplaatide tootmises tavaliselt kasutatavad protsessid.Seoses IC-de üha suureneva integreerimise ja tihvtide arvu suurenemisega on vertikaalse jootepihustusprotsessiga raskusi väikeste jootepatjade lamendamisega, mis seab SMT kokkupanekule väljakutseid.Lisaks on pihustatud plekkplaatide säilivusaeg lühike.Kullamis- või sukeldamisprotsessid pakuvad neile probleemidele lahendusi.
Pindkinnitustehnoloogias, eriti üliväikeste komponentide (nt 0603 ja 0402) puhul, mõjutab jootepadjade tasasus otseselt jootepasta printimiskvaliteeti, mis omakorda mõjutab oluliselt järgneva tagasivoolamisega jootmise kvaliteeti.Seetõttu kasutatakse suure tihedusega ja üliväikeste pinnakinnitusprotsesside puhul sageli täiskullamist või sukeldumiskulla kasutamist.
Proovitootmise etapis ei joodeta plaate sageli kohe pärast saabumist selliste tegurite tõttu nagu komponentide hankimine.Selle asemel võivad nad enne kasutamist oodata nädalaid või isegi kuid.Kullatud ja sukelkullatud plaatide säilivusaeg on palju pikem kui tinatatud plaatidel.Järelikult on need protsessid eelistatud.Kullatud ja sukeldatud kullast PCB-de maksumus proovivõtu etapis on võrreldav plii-tinasulamist plaatide omaga.
1. Electroless Nickel Immersion Gold (ENIG): see on tavaline PCB pinnatöötlusmeetod.See hõlmab elektrivaba nikli kihi kandmist vahekihina jootepadjanditele, millele järgneb nikli pinnale sukeldatav kullakiht.ENIG pakub selliseid eeliseid nagu hea joottavus, tasapinnalisus, korrosioonikindlus ja soodne jootmisvõime.Kulla omadused aitavad vältida ka oksüdeerumist, suurendades seega pikaajalist stabiilsust.
2. Hot Air Solder Leveling (HASL): see on veel üks levinud pinnatöötlusmeetod.HASL-i protsessis kastetakse jootepadjad sula tinasulamisse ja liigne joodis puhutakse kuuma õhuga minema, jättes maha ühtlase jootekihi.HASLi eelised hõlmavad madalamat maksumust, valmistamise ja jootmise lihtsust, kuigi selle pinna täpsus ja tasasus võivad olla suhteliselt madalamad.
3. Kulla galvaniseerimine: see meetod hõlmab kullakihi galvaniseerimist jootepadjanditele.Kuld paistab silma elektrijuhtivuse ja korrosioonikindlusega, parandades seeläbi jootmise kvaliteeti.Kullatamine on aga üldiselt teiste meetoditega võrreldes kallim.Seda kasutatakse eriti kuldsõrmerakendustes.
4. Organic Solderability Preservandid (OSP): OSP hõlmab jootepadjadele orgaanilise kaitsekihi kandmist, et kaitsta neid oksüdeerumise eest.OSP pakub head tasasust, joodetavust ja sobib kergeteks rakendusteks.
5. Sukeldatud tina: sarnaselt sukeldumiskullale hõlmab sukeldatud tina jootepatjade katmist tinakihiga.Sukelplekk tagab hea jootmise ja on teiste meetoditega võrreldes suhteliselt kuluefektiivne.Siiski ei pruugi see korrosioonikindluse ja pikaajalise stabiilsuse poolest silma paista nii palju kui sukelduskuld.
6. Nikkel/kuldamine: see meetod sarnaneb sukeldumiskullaga, kuid pärast elektrooniline nikeldamine kaetakse vasekiht, millele järgneb metalliseerimine.See lähenemisviis pakub head juhtivust ja korrosioonikindlust, mis sobib suure jõudlusega rakenduste jaoks.
7. Hõbedamine: hõbedamine hõlmab jootepatjade katmist hõbedakihiga.Hõbe on juhtivuse poolest suurepärane, kuid õhuga kokkupuutel võib see oksüdeeruda, vajades tavaliselt täiendavat kaitsekihti.
8. Kõvakuldamine: seda meetodit kasutatakse pistikute või pistikupesade kontaktpunktide jaoks, mis nõuavad sagedast sisestamist ja eemaldamist.Kulumiskindluse ja korrosioonikindluse tagamiseks rakendatakse paksem kullakiht.
Erinevused kullavärvi ja immerduskulla vahel:
1. Kulla kullaga katmisel ja sukeldamisel tekkiv kristallstruktuur on erinev.Kullamisel on kümbluskullaga võrreldes õhem kullakiht.Kullakate kipub olema kollasem kui sukelduskuld, mis on klientide arvates rahuldavam.
2. Sukeldatud kullal on paremad jootmisomadused võrreldes kullaga, vähendades jootevigu ja klientide kaebusi.Sukelduskuldplaatidel on paremini kontrollitav pinge ja need sobivad paremini liimimisprotsessideks.Kuid oma pehmema olemuse tõttu on kümbluskuld kuldsete sõrmede jaoks vähem vastupidav.
3. Sukelduskuld katab ainult nikkel-kuldse jootepadjad, mõjutamata signaali edastamist vasekihtides, samas kui kullaga katmine võib signaali edastamist mõjutada.
4. Kõvakullaga plaadistusel on sukeldumiskullaga võrreldes tihedam kristallstruktuur, mistõttu on see oksüdeerumisele vähem vastuvõtlik.Sukelduskullal on õhem kullakiht, mis võib võimaldada niklil välja hajuda.
5. Võrreldes kullaga, põhjustab kümbluskuld suure tihedusega konstruktsioonides juhtmete lühiseid vähem.
6. Immersioonkullal on parem nakkumine jootetakisti ja vasekihtide vahel, mis ei mõjuta kompensatsiooniprotsesside vahekaugust.
7. Immersiokulda kasutatakse sageli suurema nõudlusega plaatide jaoks selle parema tasasuse tõttu.Kuldamine väldib üldiselt musta padja kokkupanekujärgset nähtust.Sukeldatud kuldplaatide tasapinnalisus ja säilivusaeg on sama head kui kullatud plaatide omad.
Sobiva pinnatöötlusmeetodi valimine nõuab selliste tegurite arvessevõtmist nagu elektriline jõudlus, korrosioonikindlus, maksumus ja kasutusnõuded.Sõltuvalt konkreetsetest asjaoludest saab valida sobivad pinnatöötlusprotsessid, mis vastavad projekteerimiskriteeriumidele.
Postitusaeg: 18. august 2023
