PCB'ler için kaç tür yüzey işlemi işlemi olduğunu biliyor musunuz? Birlikte keşfedelim!

Hava ortamındaki oksidasyona karşı bakırın hassasiyeti nedeniyle, bakır oksidinin varlığı lehimleme üzerinde önemli bir etkiye sahiptir ve yanıltıcı lehimleme ve yetersiz bağlanma gibi potansiyel sorunlara yol açar, bu da sonunda PCB pedleri ve bileşenler arasındaki uygun lehimlemeyi önleyebilir. Bu endişeleri azaltmak için, PCB üretimi, oksidasyonu önlemek için ped yüzeyine koruyucu bir kaplama veya kaplama uygulamanın kritik bir adımını içerir.

Şu anda, PCB üreticileri Hot Air Solder Leveling (HASL), Immersion Tin, Immersion Silver, Organic Soldering Preservative (OSP), Electroless Nickel Immersion Gold (ENIG) ve Electroplated Gold dahil olmak üzere çeşitli yüzey işlemi işlemleri kullanmaktadır. Ayrıca, belirli uygulamalar özel PCB yüzey işlemleri gerektirebilir.

Bu yüzey işlemi işlemlerinin her biri farklı avantajlara ve dezavantajlara, ayrıca farklı senaryolar için değişen maliyetlere ve uygulanabilirliğe sahiptir. En uygun tedavinin seçilmesi, etkililik ve maliyet-etkinlik arasında bir dengeyi gerektirir. Her teknikteki güçlü yönleri anlamak ve optimize etmek, PCB performansını en üst düzeye çıkarmak için önemlidir.

Şimdi bu PCB yüzey işlemi işlemlerinin karşılaştırmalı bir analizine dalalım ve avantajlarını, dezavantajlarını ve uygun uygulama senaryolarını inceleyelim.

1. Çıplak Bakır:

Artıları: Düşük maliyet, pürüzsüz yüzey, mükemmel lehimleme yeteneği (oksitlenmemiş koşullar altında).

Eksileri: Asit ve nemlere karşı hassas, mühür açıldıktan sonra uzun süreler boyunca saklanamaz (2 saat içinde) çünkü bakır oksitlenir. İkinci tarafta ilk yeniden akış lehimlemesinden sonra oksitlenir, bu nedenle çift taraflı PCB'ler için uygun değildir. Test noktaları oksidasyonu önlemek ve iyi prob temasını sağlamak için ek lehim pastası gerektirir.

2. Hot Air Solder Leveling (HASL):

Artıları: Nispeten düşük maliyet, mükemmel lehimleme performansı.

Cons: Yüzey düzleşmesinin kötü olması nedeniyle ince pinlerin ve küçük bileşenlerin lehimlenmesi için uygun değildir. PCB işlemi sırasında lehim boncukları üretme eğilimindedir, bu da ince pinli bileşenlerde kısa devrelere neden olabilir. Çift taraflı SMT işlemlerinde, ikinci tarafın yeniden akışı HASL kaplamasının yeniden erimesine neden olabilir, bu da lehimleme etkileyen düzensiz yüzeylere neden olur.

3. Organik Lehim Koruyucu (OSP):

Pros: Çıplak bakır lehimlemenin tüm avantajlarını korur ve üç ay içinde süresi dolan kartlar bir kez yeniden işlenebilir.

Cons: Asit ve nemden etkilenmeye yatkındır. İkincil akış lehimleme belirli bir zaman çerçevesinde gerektirir ve genellikle ikinci akış daha düşük sonuçlar gösterir. Üç aydan fazla süre saklanırsa, yüzey işlemi yeniden uygulanmalıdır. Açıldıktan sonra, OSP 24 saat içinde kullanılmalıdır. OSP bir yalıtkan tabaka olarak hareket eder, elektrik testi için OSP tabakasını kaldırmak için ek lehim macunu gerektirir.

4. Elektrolytsiz Nikel Batırma Altın (ENIG):

Pros: Oksidasyona dayanıklıdır, uzun süreli depolama için uygundur. İnce pinlerin ve küçük bileşenlerin lehimlenmesi için uygun pürüzsüz bir yüzey sağlar. Klavyeleri olan PCB'ler için tercih edilir. Az etkisiyle birden fazla akış lehimleme işlemine tabi tutulabilir. Ayrıca Chip On Board (COB) tel bağlama için bir baz malzemesi olarak da kullanılır.

Cons: Daha yüksek maliyet, elektrolizle nikel kullanımından kaynaklanan daha düşük lehimleme gücü, potansiyel siyah ped sorunlarına neden olur. Nikel tabakası zamanla oksitlenebilir, uzun vadeli güvenilirliği etkileyebilir.

5. Batırma Gümüş:

Pros: Batırma gümüş, batırma altından daha ekonomiktir. PCB'nin bağlantı işlevselliği ve maliyet azaltma gerektirdiği durumlarda mükemmel bir seçimdir. İyi yüzey düzleşmesi ve temas özellikleri ile, batırma gümüş, iletişim ürünlerinde, otomotiv uygulamalarında ve bilgisayar çevre birimlerinde tercih edilir. Yüksek hızlı sinyal tasarımı ve yüksek frekanslı sinyal uygulamalarında kullanılır. EMS (Elektronik Üretim Hizmetleri), montaj kolaylığı ve üstün denetlenebilirliği nedeniyle batırma gümüşü önermektedir.

Cons: Ancak, batırma gümüşü kaybı ve lehim boşlukları gibi sorunlarla karşılaşabilir, bu da diğer yüzey işlemlerine göre daha yavaş büyümeye neden olur (ancak azalmaz).

6. Elektrokaplama Kalay:

Artıları: Elektrokaplama kalay, otomatik üretim gereksinimleri tarafından yönlendirilen yüzey işleme işlemlerinde yaklaşık on yıl önce ortaya çıktı. Lehimleme sırasında herhangi yeni bir element tanıtmaz ve iletişim arka planları için özellikle uygundur.

Eksileri: PCB'nin depolama süresinin dışında, kalay lehimlenebilirliğini kaybeder ve uygun depolama koşullarını gerektirir. Ayrıca, kalay kaplama işleminde kanserojenlerin varlığı kullanımına yönelik kısıtlamalara neden olmuştur.