PCB ზედაპირის დამუშავების ყველაზე ძირითადი მიზანი კარგი შედუღებადობის ან ელექტრული თვისებების უზრუნველყოფაა. რადგან სპილენძი ბუნებაში ჰაერში ოქსიდების სახით არსებობს, ნაკლებად სავარაუდოა, რომ ის დიდი ხნის განმავლობაში ორიგინალი სპილენძის სახით შენარჩუნდეს, ამიტომ მისი სპილენძით დამუშავება აუცილებელია.
არსებობს PCB ზედაპირის დამუშავების მრავალი პროცესი. გავრცელებული ნივთებია ბრტყელი, ორგანული შედუღებული დამცავი აგენტები (OSP), სრული დაფის ნიკელით მოპირკეთებული ოქრო, შენ ჯინი, შენქსი, შენინი, ქიმიური ნიკელი, ოქრო და ელექტროლიტური მოპირკეთება მყარი ოქროთი. სიმპტომი.
1. ცხელი ჰაერი ბრტყელია (სპრეის ქილა)
ცხელი ჰაერის გასწორების პროცესის ზოგადი პროცესია: მიკროეროზია → წინასწარი გაცხელება → საფარის შედუღება → შესასხურებელი ქილა → გაწმენდა.
ცხელი ჰაერი ბრტყელია, ასევე ცნობილია, როგორც ცხელი ჰაერით შედუღებული (ზოგადად ცნობილი, როგორც კალის შესხურება), რაც არის პროცესი, რომლის დროსაც დნობის კალა (ტყვია) შედუღებული PCB ზედაპირზე იფარება და გათბობით ხდება ჰაერის შეკუმშვა, რის შედეგადაც სპილენძის საწინააღმდეგო დაჟანგვის ფენა წარმოიქმნება. მას ასევე შეუძლია უზრუნველყოს კარგი შედუღებადობის საფარის ფენები. მთელი შედუღებული ფენა და ცხელი ჰაერის სპილენძი ქმნის სპილენძ-კალის ლითონის ინტერდუქტიულ ნაერთს შერწყმისას. PCB ჩვეულებრივ იძირება დნობის შედუღებულ წყალში; ქარის დანა უბერავს შედუღებულ ბრტყელ სითხეს შედუღებამდე;
თერმული ქარის დონე ორ ტიპად იყოფა: ვერტიკალურ და ჰორიზონტალურ. ზოგადად ითვლება, რომ ჰორიზონტალური ტიპი უკეთესია. ძირითადად ჰორიზონტალური ცხელი ჰაერის გასწორების ფენა შედარებით ერთგვაროვანია, რაც წარმოების ავტომატიზირების მიღწევას უწყობს ხელს.
უპირატესობები: შენახვის უფრო ხანგრძლივი დრო; დაბეჭდილი ბეჭდის დამუშავების შემდეგ, სპილენძის ზედაპირი მთლიანად სველია (კალა მთლიანად დაფარულია შედუღებამდე); შესაფერისია ტყვიის შედუღებისთვის; დაძველებული პროცესი, დაბალი ღირებულება, შესაფერისია ვიზუალური შემოწმებისა და ელექტრო ტესტირებისთვის.
ნაკლოვანებები: არ არის შესაფერისი ხაზების შესაკრავად; ზედაპირის სიბრტყის პრობლემის გამო, SMT-ს ასევე აქვს შეზღუდვები; არ არის შესაფერისი კონტაქტური გადამრთველის დიზაინისთვის. კალის შესხურებისას სპილენძი იხსნება და დაფა მაღალ ტემპერატურაზეა. განსაკუთრებით სქელი ან თხელი ფირფიტები, კალის შესხურება შეზღუდულია და წარმოების ოპერაცია მოუხერხებელია.
2, ორგანული შედუღების დამცავი საშუალება (OSP)
ზოგადი პროცესია: ცხიმის მოცილება –> მიკროგრავირება –> მწნილის დამუშავება –> სუფთა წყლით გაწმენდა –> ორგანული საფარი –> გაწმენდა და პროცესის კონტროლი შედარებით მარტივია დამუშავების პროცესის საჩვენებლად.
OSP არის დაბეჭდილი მიკროსქემის დაფის (PCB) სპილენძის ფოლგის ზედაპირის დამუშავების პროცესი RoHS დირექტივის მოთხოვნების შესაბამისად. OSP არის Organic Solderability Preservatives-ის შემოკლება, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც organic solderability preservatives, ინგლისურად ასევე ცნობილია როგორც Preflux. მარტივად რომ ვთქვათ, OSP არის ქიმიურად გაზრდილი ორგანული კანის ფენა სუფთა, შიშველ სპილენძის ზედაპირზე. ამ ფენას აქვს ანტიოქსიდანტური, სითბური შოკის, ტენიანობისადმი მდგრადობა, რათა ნორმალურ გარემოში დაიცვას სპილენძის ზედაპირი ჟანგისგან (ჟანგვა ან ვულკანიზაცია და ა.შ.); თუმცა, შემდგომი შედუღების მაღალ ტემპერატურაზე, ეს დამცავი ფენა ადვილად უნდა მოიხსნას ფლუსმა სწრაფად, რათა გამოვლენილი სუფთა სპილენძის ზედაპირი დაუყოვნებლივ შეერწყას გამდნარ შედუღებას ძალიან მოკლე დროში და გადაიქცეს მყარ შედუღებად.
უპირატესობები: პროცესი მარტივია, ზედაპირი ძალიან ბრტყელია, შესაფერისია უტყვიო შედუღებისა და SMT-სთვის. მარტივი გადამუშავება, მოსახერხებელი წარმოების ოპერაცია, შესაფერისია ჰორიზონტალური ხაზის მუშაობისთვის. დაფა გამოდგება მრავალჯერადი დამუშავებისთვის (მაგ. OSP+ENIG). დაბალი ღირებულება, ეკოლოგიურად სუფთა.
ნაკლოვანებები: ხელახალი შედუღების რაოდენობის შეზღუდვა (მრავალჯერადი შედუღების სისქის შემთხვევაში, აპკი დაიშლება, ძირითადად 2-ჯერ, პრობლემა არ არის). არ არის შესაფერისი დაკეცვის ტექნოლოგიისთვის, მავთულის შეკვრისთვის. ვიზუალური და ელექტრული აღმოჩენა არ არის მოსახერხებელი. SMT-სთვის საჭიროა N2 აირის დაცვა. SMT-ის ხელახალი დამუშავება არ არის შესაფერისი. შენახვის მაღალი მოთხოვნები.
3, მთელი ფირფიტა მოოქროვილი ნიკელის ოქროთი
ნიკელის ფირფიტის მოოქროვება არის PCB ზედაპირის გამტარის პირველი ნიკელის ფენით მოოქროვება, შემდეგ კი ოქროს ფენით. ნიკელის მოოქროვება ძირითადად ოქროსა და სპილენძს შორის დიფუზიის თავიდან ასაცილებლად გამოიყენება. არსებობს ელექტროლიტური ნიკელის ოქროს ორი ტიპი: რბილი მოოქროვება (სუფთა ოქრო, ოქროს ზედაპირი არ გამოიყურება კაშკაშა) და მყარი მოოქროვება (გლუვი და მყარი ზედაპირი, ცვეთამედეგი, შეიცავს სხვა ელემენტებს, როგორიცაა კობალტი, ოქროს ზედაპირი უფრო კაშკაშა გამოიყურება). რბილი ოქრო ძირითადად გამოიყენება ოქროს მავთულის ჩიპების შესაფუთად; მყარი ოქრო ძირითადად გამოიყენება შეუდუღებელ ელექტრო კავშირებში.
უპირატესობები: ხანგრძლივი შენახვის ვადა >12 თვე. გამოდგება კონტაქტური გადამრთველის დიზაინისთვის და ოქროს მავთულის შეკვრისთვის. გამოდგება ელექტრო ტესტირებისთვის.
სუსტი მხარე: უფრო მაღალი ფასი, უფრო სქელი ოქრო. ელექტროლიტირებული თითები საჭიროებს დამატებით დიზაინის მავთულის გამტარობას. რადგან ოქროს სისქე არ არის ერთგვაროვანი, შედუღებისას, ძალიან სქელი ოქროს გამო, შეიძლება გამოიწვიოს შედუღების შეერთების მსხვრევადობა, რაც გავლენას ახდენს სიმტკიცეზე. ელექტროლიტირებული ზედაპირის ერთგვაროვნების პრობლემა. ელექტროლიტირებული ნიკელ-ოქრო არ ფარავს მავთულის კიდეს. არ არის შესაფერისი ალუმინის მავთულის შესაერთებლად.
4. ოქროს ჩაძირვა
ზოგადი პროცესია: მწნილით გაწმენდა –> მიკროკოროზია –> წინასწარი გამოტუტვა –> აქტივაცია –> უელექტრო ნიკელით მოპირკეთება –> ქიმიური ოქროს გამოტუტვა; პროცესში 6 ქიმიური ავზია, რომლებიც თითქმის 100 სახის ქიმიკატს მოიცავს და პროცესი უფრო რთულია.
ჩაძირვისას გამოყენებული ოქრო სპილენძის ზედაპირზე შეფუთულია სქელი, ელექტრულად კარგი ნიკელისა და ოქროს შენადნობით, რომელსაც შეუძლია დიდი ხნის განმავლობაში დაიცვას PCB; გარდა ამისა, მას ასევე აქვს გარემოსდაცვითი ტოლერანტობა, რაც სხვა ზედაპირული დამუშავების პროცესებს არ გააჩნიათ. გარდა ამისა, ჩაძირვისას გამოყენებული ოქრო ასევე ხელს უშლის სპილენძის დაშლას, რაც სასარგებლო იქნება ტყვიის გარეშე აწყობისთვის.
უპირატესობები: ადვილად არ იჟანგება, შეიძლება დიდი ხნის განმავლობაში შენახვა, ზედაპირი ბრტყელია, გამოდგება წვრილი ნაპრალისებრი ქინძისთავებისა და კომპონენტების შესადუღებლად მცირე შედუღების შეერთებებით. სასურველია PCB დაფა ღილაკებით (მაგალითად, მობილური ტელეფონის დაფა). რეფლუორ შედუღება შეიძლება რამდენჯერმე განმეორდეს შედუღების უნარის დიდი დაკარგვის გარეშე. მისი გამოყენება შესაძლებელია COB (ჩიპური დაფაზე) გაყვანილობის საბაზისო მასალად.
ნაკლოვანებები: მაღალი ღირებულება, შედუღების დაბალი სიმტკიცე, არაელექტროლიზებული ნიკელის დამუშავების გამო, ადვილად წარმოიქმნება შავი დისკის პრობლემები. ნიკელის ფენა დროთა განმავლობაში იჟანგება და გრძელვადიანი საიმედოობა პრობლემას წარმოადგენს.
5. ჩაძირული თუნუქის ქილა
ვინაიდან ყველა თანამედროვე შედუღება კალის ბაზაზეა დამზადებული, კალის ფენა შეიძლება შეესაბამებოდეს ნებისმიერი ტიპის შედუღებას. კალის ჩაძირვის პროცესში შეიძლება წარმოიქმნას ბრტყელი სპილენძ-კალის ლითონის ინტერმეტალური ნაერთები, რაც ჩაძირულ კალასაც ისეთივე კარგ შედუღებადობას ანიჭებს, როგორც ცხელი ჰაერით გასწორებას, ცხელი ჰაერით გასწორების ბრტყელი პრობლემის გარეშე; კალის ფირფიტის დიდხანს შენახვა არ შეიძლება და აწყობა უნდა განხორციელდეს კალის ჩაძირვის თანმიმდევრობის შესაბამისად.
უპირატესობები: გამოდგება ჰორიზონტალური ხაზით წარმოებისთვის. გამოდგება წვრილი ხაზით დამუშავებისთვის, გამოდგება უტყვიო შედუღებისთვის, განსაკუთრებით გამოდგება დაკეცვის ტექნოლოგიისთვის. ძალიან კარგი სიბრტყეა, გამოდგება SMT-სთვის.
ნაკლოვანებები: თუნუქის ულვაშების ზრდის კონტროლისთვის საჭიროა კარგი შენახვის პირობები, სასურველია არაუმეტეს 6 თვისა. არ არის შესაფერისი კონტაქტური გადამრთველის დიზაინისთვის. წარმოების პროცესში შედუღების წინააღმდეგობის აპკის პროცესი შედარებით მაღალია, წინააღმდეგ შემთხვევაში ეს გამოიწვევს შედუღების წინააღმდეგობის აპკის ჩამოვარდნას. მრავალჯერადი შედუღებისთვის საუკეთესოა N2 აირის დაცვა. ელექტრო გაზომვა ასევე პრობლემას წარმოადგენს.
6. ჩაძირული ვერცხლი
ვერცხლის ჩაძირვის პროცესი ხორციელდება ორგანულ საფარსა და ელექტრონულად ნიკელ/ოქროს მოპირკეთებას შორის, პროცესი შედარებით მარტივი და სწრაფია; სითბოს, ტენიანობისა და დაბინძურების ზემოქმედების დროსაც კი, ვერცხლი მაინც ინარჩუნებს კარგ შედუღებადობას, მაგრამ კარგავს თავის ბზინვარებას. ვერცხლის მოპირკეთებას არ აქვს ელექტრონულად ნიკელ/ოქროს მოპირკეთების კარგი ფიზიკური სიმტკიცე, რადგან ვერცხლის ფენის ქვეშ ნიკელი არ არის.
უპირატესობები: მარტივი პროცესი, შესაფერისია უტყვიო შედუღებისთვის, SMT. ძალიან ბრტყელი ზედაპირი, დაბალი ღირებულება, შესაფერისია ძალიან წვრილი ხაზებისთვის.
ნაკლოვანებები: შენახვის მაღალი მოთხოვნები, დაბინძურების სიმარტივე. შედუღების სიმტკიცეს პრობლემები აქვს (მიკროღრუების პრობლემა). შედუღების წინააღმდეგობის ფენის ქვეშ ადვილად შეიძლება წარმოიშვას ელექტრომიგრაციის ფენომენი და ჯავანის ნაკბენის ფენომენი. ელექტრული გაზომვები ასევე პრობლემას წარმოადგენს.
7, ქიმიური ნიკელ-პალადიუმი
ოქროს დალექვასთან შედარებით, ნიკელსა და ოქროს შორის პალადიუმის დამატებითი ფენაა, ხოლო პალადიუმს შეუძლია თავიდან აიცილოს ჩანაცვლებითი რეაქციით გამოწვეული კოროზიის ფენომენი და სრულად მოამზადოს ოქროს დალექვისთვის. ოქრო მჭიდროდ არის დაფარული პალადიუმით, რაც კარგ შეხების ზედაპირს უზრუნველყოფს.
უპირატესობები: გამოდგება ტყვიის გარეშე შედუღებისთვის. ძალიან ბრტყელი ზედაპირი, გამოდგება SMT-სთვის. გამჭოლი ხვრელები ასევე შეიძლება იყოს ნიკელ-ოქრო. ხანგრძლივი შენახვის ვადა, შენახვის პირობები არ არის მკაცრი. გამოდგება ელექტრო ტესტირებისთვის. გამოდგება გადამრთველის კონტაქტის დიზაინისთვის. გამოდგება ალუმინის მავთულის შესაკრავად, გამოდგება სქელი ფირფიტისთვის, ძლიერი წინააღმდეგობა გარემო ფაქტორების ზემოქმედების მიმართ.
8. მყარი ოქროს ელექტროპოლირება
პროდუქტის ცვეთამედეგობის გასაუმჯობესებლად, გაზარდეთ ჩასმისა და ამოღების რაოდენობა, ასევე მყარი ოქროს ელექტროფორმირება.
პოლიქლორირებული ფირფიტების (PCB) ზედაპირული დამუშავების პროცესის ცვლილებები არც თუ ისე დიდია, როგორც ჩანს, ეს შედარებით შორეული მოვლენაა, მაგრამ უნდა აღინიშნოს, რომ გრძელვადიანი ნელი ცვლილებები დიდ ცვლილებებამდე მიგვიყვანს. გარემოს დაცვისადმი მზარდი მოთხოვნის შემთხვევაში, პოლიქლორირებული ფირფიტების ზედაპირული დამუშავების პროცესი მომავალში ნამდვილად მკვეთრად შეიცვლება.
გამოქვეყნების დრო: 2023 წლის 5 ივლისი
