Wie man die Oberflächenbeschaffenheit anhand der Leiterplattenfarbe erkennt

Wenn Sie sich fragen, wie Sie die Oberflächenbeschaffenheit einer Leiterplatte erkennen können, sind Sie nicht allein. Die Farbe einer Leiterplatte kann Aufschluss über ihre Oberflächenbeschaffenheit geben. Sie können auch eine Farbbezeichnung sehen, die ENIG oder Hartgold, Silber oder Hellrot heißt. Unabhängig davon, was Sie sehen, sollten Sie darauf achten, dass die Leiterplatte zum Schutz der Oberfläche galvanisiert ist.

ENIG

Die ENIG-Oberflächenbeschichtung ist eine der beliebtesten Beschichtungen für Leiterplatten. Sie wird durch die Kombination von Gold und Nickel hergestellt. Das Gold schützt die Nickelschicht vor Oxidation, und das Nickel dient als Diffusionssperre. Die Goldschicht hat einen geringen Übergangswiderstand und ist in der Regel sehr dünn. Die Dicke der Goldschicht sollte mit den Anforderungen der Leiterplatte übereinstimmen. Diese Oberflächenbeschichtung trägt zur Verlängerung der Lebensdauer der Leiterplatte bei. Außerdem hat sie eine ausgezeichnete elektrische Leistung und verbessert die elektrische Leitung zwischen den Komponenten der Leiterplatte.

Die ENIG-Oberfläche ist zwar teurer, hat aber eine hohe Erfolgsquote. Sie ist beständig gegen mehrere Wärmezyklen und weist eine gute Lötbarkeit und Drahtbindung auf. Sie besteht aus zwei Metallschichten: Eine Nickelschicht schützt die Kupferbasisschicht vor Korrosion, und eine Goldschicht dient als Korrosionsschutzschicht für das Nickel. ENIG eignet sich für Geräte, die ein hohes Maß an Lötbarkeit und enge Toleranzen erfordern. ENIG ist außerdem bleifrei.

Hartgold

Hartgold ist eine kostspielige Oberflächenbeschichtung für Leiterplatten. Es handelt sich dabei um eine hochwertige, dauerhafte Oberfläche, die häufig für Komponenten reserviert ist, die einer hohen Abnutzung ausgesetzt sind. Hartgold wird in der Regel auf Randsteckverbinder aufgebracht. Es wird hauptsächlich verwendet, um eine haltbare Oberfläche für Komponenten zu schaffen, die häufig betätigt werden, wie z. B. Batteriekontakte oder Tastaturkontakte.

Hartelektrolytisches Gold ist eine vergoldete Schicht über einer Nickelsperrschicht. Sie ist die haltbarste der beiden Varianten und wird in der Regel auf verschleißanfällige Bereiche aufgetragen. Diese Oberflächenbeschichtung ist jedoch sehr teuer und hat einen niedrigen Lötbarkeitsfaktor.

Silber

Je nach Zusammensetzung der Leiterplatte kann diese in verschiedenen Farben und Ausführungen hergestellt werden. Die drei gängigsten Farben für Leiterplattenoberflächen sind Silber, Gold und Hellrot. Leiterplatten mit einer goldenen Oberfläche sind in der Regel am teuersten, während solche mit einer silbernen Oberfläche billiger sind. Der Schaltkreis auf der Leiterplatte besteht hauptsächlich aus reinem Kupfer. Da Kupfer leicht oxidiert, wenn es der Luft ausgesetzt wird, ist es sehr wichtig, die äußere Schicht der Leiterplatte mit einer Schutzschicht zu versehen.

Silberne Oberflächenveredelungen können mit zwei verschiedenen Techniken aufgebracht werden. Die erste Technik ist die Immersion, bei der die Platte in eine goldionenhaltige Lösung getaucht wird. Die Goldionen auf der Platine reagieren mit dem Nickel und bilden einen Film, der die Oberfläche bedeckt. Die Dicke der Goldschicht muss kontrolliert werden, damit Kupfer und Nickel lötbar bleiben und das Kupfer vor Sauerstoffmolekülen geschützt ist.

Hellrot

Die Oberfläche einer Leiterplatte kann glänzend, nicht-glänzend oder hellrot sein. Eine nicht glänzende Oberfläche sieht eher porös aus, während eine glänzende Oberfläche eher reflektierend und hartschalenartig ist. Grün ist die beliebteste Leiterplattenfarbe und auch eine der preiswertesten. Es ist wichtig, Leiterplatten vor der Verwendung zu reinigen, um Oxidation zu vermeiden.

Obwohl die Farbe der Lötstoppmaske die Leistung der Leiterplatte nicht direkt widerspiegelt, verwenden einige Hersteller sie als Designwerkzeug. Die Farbe ist ideal für Leiterplatten, die brillante Sichtbarkeit und scharfe Kontraste erfordern. Rote Leiterplatten sind auch in Kombination mit Siebdrucken attraktiv.

Stromloses Palladium

Die stromlose Palladium-Oberflächenbeschichtung Ihrer Leiterplatten verhindert die Bildung schwarzer Pads auf der Leiterplatte und bietet viele Vorteile, wie z. B. eine hervorragende Lötbarkeit und das Verbinden von Aluminium- und Silberdrähten. Diese Art der Oberflächenbehandlung hat auch eine extrem lange Haltbarkeit. Allerdings ist sie auch teurer als andere Oberflächenbehandlungen und erfordert eine längere Vorlaufzeit.

Das ENEPIG-Verfahren zur Oberflächenveredelung von Leiterplatten umfasst mehrere Schritte, von denen jeder einzelne sorgfältig überwacht werden muss. In der ersten Stufe wird Kupfer aktiviert, gefolgt von der Abscheidung von chemisch Nickel und Palladium. Danach durchläuft die Leiterplatte ein Reinigungsverfahren, um Oxidationsrückstände und Staub von der Oberfläche zu entfernen.

Bleifreies HASL

Wenn Sie auf der Suche nach einer neuen Leiterplatte sind, fragen Sie sich vielleicht, wie Sie bleifreie HASL-Oberflächen von bleihaltigen Leiterplatten unterscheiden können. HASL hat zwar ein attraktives Aussehen, ist aber nicht ideal für oberflächenmontierbare Komponenten. Diese Art von Oberfläche ist nicht eben, und größere Bauteile wie Widerstände lassen sich nicht richtig ausrichten. Bleifreies HASL hingegen ist flach und verwendet kein Lot auf Bleibasis. Stattdessen wird ein Lötmittel auf Kupferbasis verwendet, das RoHS-konform ist.

HASL bietet eine hochwertige Lötbarkeit und kann mehreren Wärmezyklen standhalten. Früher war es der Industriestandard, aber durch die Einführung der RoHS-Normen wurde es aus der Konformität gedrängt. Heutzutage ist bleifreies HASL in Bezug auf die Umweltauswirkungen und die Sicherheit akzeptabler und stellt eine effizientere Wahl für elektronische Bauteile dar. Außerdem steht es besser im Einklang mit der RoHS-Richtlinie.