De oppervlakteafwerking van een PCB (Printed Circuit Board) verwijst naar het type coating of behandeling dat wordt aangebracht op de blootliggende kopersporen en pads op het oppervlak van de plaat.Oppervlakteafwerking dient verschillende doeleinden, waaronder het beschermen van het blootgestelde koper tegen oxidatie, het verbeteren van de soldeerbaarheid en het bieden van een vlak oppervlak voor het bevestigen van componenten tijdens de montage.Verschillende oppervlakteafwerkingen bieden verschillende prestatieniveaus, kosten en compatibiliteit met specifieke toepassingen.
Vergulden en immersiegoud zijn veelgebruikte processen bij de productie van moderne printplaten.Met de toenemende integratie van IC's en het groeiende aantal pinnen heeft het verticale soldeerspuitproces moeite om kleine soldeerpads plat te maken, wat uitdagingen oplevert voor de SMT-assemblage.Bovendien is de houdbaarheid van gespoten blikken platen kort.Vergulden of immersiegoudprocessen bieden oplossingen voor deze problemen.
Bij de technologie voor oppervlaktemontage, vooral bij ultrakleine componenten zoals 0603 en 0402, heeft de vlakheid van de soldeerpads een directe invloed op de printkwaliteit van de soldeerpasta, wat op zijn beurt de kwaliteit van het daaropvolgende reflow-solderen aanzienlijk beïnvloedt.Daarom wordt het gebruik van volbord vergulding of immersiegoud vaak waargenomen bij processen voor oppervlaktemontage met hoge dichtheid en ultrakleine oppervlakken.
Tijdens de proefproductiefase worden de platen, vanwege factoren als de aanschaf van componenten, vaak niet onmiddellijk bij aankomst gesoldeerd.In plaats daarvan kunnen ze weken of zelfs maanden wachten voordat ze worden gebruikt.De houdbaarheid van vergulde en dompelgouden platen is veel langer dan die van vertinde platen.Bijgevolg verdienen deze werkwijzen de voorkeur.De kosten van vergulde en immersiegouden PCB's tijdens de bemonsteringsfase zijn vergelijkbaar met die van platen van lood-tinlegering.
1. Stroomloos nikkel-immersiegoud (ENIG): Dit is een veelgebruikte PCB-oppervlaktebehandelingsmethode.Het gaat om het aanbrengen van een laag stroomloos nikkel als tussenlaag op de soldeervlakken, gevolgd door een laag immersiegoud op het nikkeloppervlak.ENIG biedt voordelen zoals goede soldeerbaarheid, vlakheid, corrosieweerstand en gunstige soldeerprestaties.De eigenschappen van goud helpen ook bij het voorkomen van oxidatie, waardoor de opslagstabiliteit op de lange termijn wordt verbeterd.
2. Hot Air Solder Leveling (HASL): Dit is een andere veel voorkomende methode voor oppervlaktebehandeling.Bij het HASL-proces worden soldeerpads in een gesmolten tinlegering gedompeld en wordt overtollig soldeer met hete lucht weggeblazen, waardoor een uniforme soldeerlaag achterblijft.De voordelen van HASL zijn onder meer lagere kosten, gemak van productie en solderen, hoewel de oppervlakteprecisie en vlakheid relatief lager kunnen zijn.
3. Goud galvaniseren: deze methode omvat het galvaniseren van een laag goud op de soldeervlakken.Goud blinkt uit in elektrische geleidbaarheid en corrosieweerstand, waardoor de soldeerkwaliteit wordt verbeterd.Vergulden is echter over het algemeen duurder in vergelijking met andere methoden.Het wordt vooral toegepast bij gouden vingertoepassingen.
4. Organische conserveermiddelen voor soldeerbaarheid (OSP): OSP omvat het aanbrengen van een organische beschermlaag op soldeerpads om ze tegen oxidatie te beschermen.OSP biedt goede vlakheid, soldeerbaarheid en is geschikt voor lichte toepassingen.
5. Immersietin: Net als bij immersiegoud omvat immersietin het coaten van de soldeerpads met een laag tin.Dompeltin biedt goede soldeerprestaties en is relatief kosteneffectief in vergelijking met andere methoden.Het blinkt echter misschien niet zo uit als immersiegoud in termen van corrosieweerstand en stabiliteit op de lange termijn.
6. Vernikkelen/vergulden: Deze methode is vergelijkbaar met immersiegoud, maar na het stroomloos vernikkelen wordt een laag koper gecoat, gevolgd door een metallisatiebehandeling.Deze aanpak biedt een goede geleidbaarheid en corrosieweerstand, geschikt voor hoogwaardige toepassingen.
7. Verzilveren: Verzilveren houdt in dat de soldeerpads worden bedekt met een laagje zilver.Zilver is uitstekend qua geleidbaarheid, maar kan oxideren als het wordt blootgesteld aan lucht, waardoor meestal een extra beschermende laag nodig is.
8. Hard vergulden: deze methode wordt gebruikt voor connectoren of contactpunten die regelmatig moeten worden ingebracht en verwijderd.Er wordt een dikkere laag goud aangebracht om slijtvastheid en corrosiebestendigheid te bieden.
Verschillen tussen vergulden en onderdompelingsgoud:
1. De kristalstructuur gevormd door vergulden en onderdompelingsgoud is anders.Vergulden heeft een dunnere goudlaag vergeleken met immersiegoud.Vergulden is doorgaans geler dan immersiegoud, wat klanten bevredigender vinden.
2. Immersiegoud heeft betere soldeereigenschappen in vergelijking met vergulden, waardoor soldeerfouten en klachten van klanten worden verminderd.Dompelgoudplaten hebben een beter beheersbare spanning en zijn geschikter voor hechtingsprocessen.Vanwege het zachtere karakter is immersiegoud echter minder duurzaam voor gouden vingers.
3. Immersiegoud bedekt alleen nikkelgoud op de soldeervlakken, waardoor de signaaloverdracht in koperlagen niet wordt beïnvloed, terwijl vergulding de signaaloverdracht kan beïnvloeden.
4. Hardgouden heeft een dichtere kristalstructuur vergeleken met immersiegoud, waardoor het minder gevoelig is voor oxidatie.Immersiegoud heeft een dunnere goudlaag, waardoor nikkel naar buiten kan diffunderen.
5. Het is minder waarschijnlijk dat onderdompelingsgoud draadkortsluitingen veroorzaakt in ontwerpen met hoge dichtheid in vergelijking met vergulden.
6. Immersiegoud heeft een betere hechting tussen soldeerbescherming en koperlagen, wat de afstand tijdens compensatieprocessen niet beïnvloedt.
7. Immersiegoud wordt vaak gebruikt voor boards met een grotere vraag vanwege de betere vlakheid.Vergulden vermijdt over het algemeen het fenomeen na de montage van een zwarte pad.De vlakheid en houdbaarheid van goudplaten met onderdompeling zijn net zo goed als die van vergulden.
Bij het selecteren van de juiste oppervlaktebehandelingsmethode moet rekening worden gehouden met factoren als elektrische prestaties, corrosieweerstand, kosten en toepassingsvereisten.Afhankelijk van specifieke omstandigheden kunnen geschikte oppervlaktebehandelingsprocessen worden gekozen om aan de ontwerpcriteria te voldoen.
Posttijd: 18 augustus 2023
