วิธีการเลือกกระบวนการชุบผิว PCB

หลังจากที่เราออกแบบบอร์ด PCB แล้ว เราต้องเลือกกระบวนการปรับสภาพพื้นผิวของแผงวงจร ตอนนี้กระบวนการปรับสภาพพื้นผิวที่ใช้กันทั่วไปของแผงวงจร ได้แก่ HASL (กระบวนการพ่นเคลือบพื้นผิว), ENIG (กระบวนการชุบทองคำขาว), OSP (กระบวนการต้านออกซิเดชัน) และกระบวนการบำบัดพื้นผิวที่ใช้กันทั่วไปคือ เราจะเลือกเทคโนโลยีการประมวลผลอย่างไร ? กระบวนการชุบผิว PCB ที่แตกต่างกันมีผลต่างกัน คุณสามารถเลือกได้ตามสถานการณ์จริง ต่อไปนี้เป็นข้อดีและข้อเสียของกระบวนการบำบัดพื้นผิวที่แตกต่างกันสามขั้นตอนของ HASL, ENIG และ OSP

1. HASL (กระบวนการพ่นเคลือบพื้นผิว)

กระบวนการกระป๋องสเปรย์แบ่งออกเป็นกระป๋องสเปรย์ตะกั่วและกระป๋องสเปรย์ไร้สารตะกั่ว กระบวนการพ่นดีบุกเคยเป็นกระบวนการบำบัดพื้นผิวที่สำคัญที่สุดในทศวรรษ 1980 แต่ตอนนี้ แผงวงจรจำนวนน้อยลงที่เลือกกระบวนการพ่นดีบุก เหตุผลก็คือแผงวงจรกำลังพัฒนาไปในทิศทางที่ "เล็กและประณีต" กระบวนการพ่นดีบุกจะทำให้เกิดเม็ดบีดเมื่อทำการเชื่อมส่วนประกอบที่ละเอียด และการผลิตจุดดีบุกทรงกลมจะทำให้การผลิตไม่ดี เพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐานกระบวนการที่สูงขึ้นและเพื่อคุณภาพการผลิต มักจะเลือกกระบวนการปรับสภาพพื้นผิวของ ENIG และ SOP

ข้อดีของดีบุกที่พ่นด้วยตะกั่วคือ ราคาที่ต่ำกว่า ประสิทธิภาพการเชื่อมที่ดีเยี่ยม ความแข็งแรงเชิงกลและความมันเงาที่ดีกว่าดีบุกที่พ่นด้วยตะกั่ว

ข้อเสียของดีบุกที่พ่นด้วยตะกั่ว: กระป๋องที่พ่นด้วยตะกั่วมีโลหะหนักตะกั่ว การผลิตไม่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และไม่สามารถผ่านการประเมิน ROHS และการคุ้มครองสิ่งแวดล้อมอื่นๆ

ข้อดีของการพ่นดีบุกไร้สารตะกั่ว: ราคาต่ำ ประสิทธิภาพการเชื่อมที่ดีเยี่ยม และค่อนข้างเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม สามารถผ่าน ROHS และการประเมินการปกป้องสิ่งแวดล้อมอื่นๆ

ข้อเสียของกระป๋องสเปรย์ไร้สารตะกั่ว: ความแข็งแรงเชิงกล ความมันเงา ฯลฯ ไม่ดีเท่ากระป๋องสเปรย์ไร้สารตะกั่ว

ข้อเสียทั่วไปของ HASL: ไม่เหมาะสำหรับการบัดกรีหมุดที่มีช่องว่างเล็ก ๆ และส่วนประกอบที่เล็กเกินไป เนื่องจากความเรียบของพื้นผิวของบอร์ดที่พ่นด้วยดีบุกนั้นไม่ดี เม็ดบีดดีบุกถูกสร้างขึ้นอย่างง่ายดายในการประมวลผล PCBA ซึ่งมีแนวโน้มที่จะทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจรกับส่วนประกอบที่มีช่องว่างขนาดเล็ก

2. ENIG (กระบวนการแช่ทอง)

กระบวนการ Immersion gold เป็นกระบวนการชุบผิวที่ค่อนข้างล้ำหน้า ซึ่งส่วนใหญ่ใช้กับแผงวงจรที่มีความต้องการในการเชื่อมต่อที่ใช้งานได้และระยะเวลาในการจัดเก็บบนพื้นผิวที่ยาวนาน

ข้อดีของ ENIG: ไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะออกซิไดซ์ สามารถเก็บไว้ได้นาน และมีพื้นผิวเรียบ เหมาะสำหรับการบัดกรีหมุดช่องว่างขนาดเล็กและส่วนประกอบที่มีข้อต่อบัดกรีขนาดเล็ก การไหลซ้ำสามารถทำซ้ำได้หลายครั้งโดยไม่ลดความสามารถในการบัดกรี สามารถใช้เป็นซับสเตรตสำหรับการเชื่อมลวด COB

ข้อเสียของ ENIG: ต้นทุนสูง ความแข็งแรงในการเชื่อมต่ำ เนื่องจากใช้กระบวนการชุบนิกเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้า จึงเกิดปัญหาจานดำได้ง่าย ชั้นนิกเกิลจะเกิดออกซิไดซ์เมื่อเวลาผ่านไป และความน่าเชื่อถือในระยะยาวเป็นปัญหา

3. OSP (กระบวนการต่อต้านอนุมูลอิสระ)

OSP เป็นฟิล์มอินทรีย์ที่เกิดจากสารเคมีบนพื้นผิวของทองแดงเปลือย ชั้นของฟิล์มนี้มีสารต้านออกซิเดชัน ทนต่อแรงกระแทกจากความร้อน ทนต่อความชื้น และใช้เพื่อป้องกันพื้นผิวทองแดงจากการเกิดสนิม (ออกซิเดชันหรือวัลคาไนซ์ ฯลฯ) ในสภาพแวดล้อมปกติ มันเทียบเท่ากับการรักษาต้านออกซิเดชัน แต่ในการเชื่อมที่อุณหภูมิสูงต่อมา ฟิล์มป้องกันจะต้องถูกกำจัดออกอย่างง่ายดายและรวดเร็วโดยฟลักซ์ และพื้นผิวทองแดงที่สะอาดที่สัมผัสสามารถเชื่อมประสานกับบัดกรีหลอมเหลวในทันที ข้อต่อที่แข็งแกร่งในเวลาอันสั้น ปัจจุบันสัดส่วนของแผงวงจรที่ใช้กระบวนการชุบผิว OSP เพิ่มขึ้นอย่างมาก เนื่องจากกระบวนการนี้เหมาะสำหรับแผงวงจรที่มีเทคโนโลยีต่ำและแผงวงจรที่มีเทคโนโลยีสูง หากไม่มีข้อกำหนดด้านการใช้งานสำหรับการเชื่อมต่อพื้นผิวหรือข้อจำกัดด้านระยะเวลาในการจัดเก็บ กระบวนการ OSP จะเหมาะสมที่สุด กระบวนการบำบัดพื้นผิว

ข้อดีของ OSP: มีข้อดีทั้งหมดของการบัดกรีบอร์ดทองแดงเปล่า และบอร์ดที่หมดอายุ (สามเดือน) ก็สามารถนำมาชุบใหม่ได้ แต่โดยปกติแล้วจะมีเพียงครั้งเดียว

ข้อเสียของ OSP: ไวต่อกรดและความชื้น เมื่อใช้สำหรับการบัดกรีแบบรีโฟลว์รอง ต้องทำให้เสร็จภายในระยะเวลาหนึ่ง โดยปกติผลของการบัดกรีแบบรีโฟลว์ครั้งที่สองจะไม่ดี หากระยะเวลาในการจัดเก็บเกินสามเดือนจะต้องทำใหม่ ใช้ภายใน 24 ชั่วโมงหลังจากเปิดบรรจุภัณฑ์ OSP เป็นชั้นฉนวน ดังนั้นจุดทดสอบจะต้องพิมพ์ด้วยการวางประสานเพื่อลบเลเยอร์ OSP ดั้งเดิมออกเพื่อสัมผัสกับจุดพินสำหรับการทดสอบทางไฟฟ้า กระบวนการประกอบต้องการการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ การตรวจสอบพื้นผิวทองแดงดิบนั้นเป็นอันตรายต่อ ICT หัววัด ICT แบบปลายแหลมอาจทำให้ PCB เสียหายได้ ต้องใช้มาตรการป้องกันแบบแมนนวล จำกัดการทดสอบ ICT และลดการทดสอบซ้ำได้

ข้างต้นคือการวิเคราะห์ HASL, ENIG, กระบวนการรักษาพื้นผิวแผงวงจร OSP ความต้องการ PCB ใด ๆ โปรดติดต่อฉัน