Fordele og ulemper ved PCB-overfladebehandlinger

Overfladebehandlinger kan klassificeres på mange forskellige måder. Denne artikel diskuterer de vigtigste egenskaber ved PCB-overfladebehandlinger og kravene til forskellige typer PCB-produkter. Fordelene og ulemperne ved hver type diskuteres. For at bestemme den rigtige overfladefinish til dit PCB-projekt kan du henvise til følgende tabel.

ENTEC 106(r)

En af de mest udbredte overfladebehandlinger i PCB-industrien er ENEPIG. Det er en to-lags metallisk belægning bestående af 2-8 min Au over 120-240 min Ni. Nikkelen fungerer som en barriere for kobberet på PCB-overfladen. Guldet beskytter nikkelen mod korrosion under opbevaring og giver en lav kontaktmodstand. ENIG er ofte et omkostningseffektivt valg til PCB, men det er vigtigt at bruge de rigtige påføringsprocedurer.

Fordelene og ulemperne ved elektropletteret guld frem for elektrolytisk nikkel (ESN) er primært omkostningseffektivitet og nem plettering. Galvaniseret guld over elektrolytisk nikkel er meget holdbart og har en lang holdbarhed. Elektropletteret guld over nikkel har dog en højere pris end andre overflader. Derudover forstyrrer galvaniseret guld over nikkel ætsningen og skal håndteres med forsigtighed for at undgå skader.

ENEPIG

PCB-overfladebehandlinger findes i to hovedklassifikationer: ENEPIG og ENIG. Denne artikel undersøger forskellene mellem de to finishes og giver en sammenligning af deres fordele og ulemper. Den diskuterer også, hvornår de hver især skal bruges.

ENIG-overfladefinishen er en trelags, bonded metallisk finish. Tidligere blev dette materiale hovedsageligt brugt på printkort med funktionelle overfladeforbindelser og høje krav til holdbarhed. Men de høje omkostninger til palladium og kravet om en separat produktionslinje førte til, at materialet ikke blev brugt. I de senere år har materialet dog fået et comeback. Dets højfrekvente egenskaber gør det til et fremragende valg til højfrekvente applikationer.

I sammenligning med ENIG bruger ENEPIG et ekstra lag palladium mellem guld- og nikkellagene. Det beskytter nikkellaget mod oxidering og er med til at forhindre black pad-problemet. Fordi palladiumpriserne er faldet på det seneste, er ENEPIG nu bredt tilgængeligt. Det giver de samme fordele som ENIG, men er mere kompatibelt med wire bonding. Processen er dog mere kompleks, kræver ekstra arbejdskraft og kan være dyr.

HASL

HASL-klassificeringen af PCB-overfladefinish giver fremragende loddeevne og er i stand til at rumme flere termiske cyklusser. Denne overfladefinish var tidligere industristandard, men indførelsen af RoHS-standarder har tvunget den ud af overensstemmelse. Alternativet til HASL er blyfri HASL, som er mere miljøvenlig, sikrere og bedre i overensstemmelse med direktivet.

Overfladefinish på PCB'er er afgørende for pålidelighed og kompatibilitet. En passende overfladefinish kan forhindre kobberlaget i at oxidere, hvilket reducerer PCB'ets loddeevne. Kvaliteten af overfladefinishen er dog kun en del af billedet. Andre aspekter skal overvejes, f.eks. omkostningerne ved fremstilling af printkortet.

Hårdt guld

Der er mange klassifikationer af PCB-overfladebehandlinger, herunder hårdguld og blødguld. Hårdt guld er en guldlegering, der indeholder nikkel- og koboltkomplekser. Denne type bruges til kantstik og PCB-kontakter og har typisk en højere renhed end blødt guld. Blødt guld, på den anden side, bruges typisk til wire bonding-applikationer. Det er også velegnet til blyfri lodning.

Hårdt guld bruges generelt til komponenter, der har en høj slidstyrke. Det er den type belægning, der bruges til RAM-chips. Hårdt guld bruges også på stik, men guldfingrene skal være 150 mm fra hinanden. Det anbefales heller ikke at placere pletterede huller for tæt på guldfingrene.

Neddykket dåse

PCB-overfladebehandling er en kritisk proces mellem fremstilling af PCB-kort og samling af kredsløbskort. De spiller en vigtig rolle i vedligeholdelsen af de eksponerede kobberkredsløb og giver en glat overflade til lodning. Normalt er PCB-overfladefinishen placeret i det yderste lag af PCB'et, over kobberet. Dette lag fungerer som en "frakke" for kobberet, hvilket sikrer korrekt loddeevne. Der findes to typer PCB-overfladefinish: metallisk og organisk.

Immersion tin er en metallisk overflade, der dækker kobberet på printkortet. Det har den fordel, at det nemt kan omarbejdes i tilfælde af loddefejl. Men det har også nogle ulemper. For det første kan det let anløbe, og det har en kort holdbarhed. Derfor anbefales det, at du kun bruger PCB-overfladebehandling med nedsænket tin, hvis du er sikker på, at dine loddeprocesser er nøjagtige.