Svatko tko je uključen u tiskanu ploču ( PCB ) industrija razumije da PCB-ovi imaju bakrenu završnu obradu na površini.Ako se ostave nezaštićeni, tada će bakar oksidirati i pokvariti se, čineći ploču neupotrebljivom.Završna obrada površine čini kritično sučelje između komponente i PCB-a.Završna obrada ima dvije bitne funkcije, zaštititi izloženi bakreni strujni krug i pružiti površinu koja se može lemiti prilikom sastavljanja (lemljenja) komponenti na tiskanu pločicu.

HASL / HASL bez olova

HASL je dominantna površinska obrada koja se koristi u industriji.Proces se sastoji od uranjanja tiskanih ploča u rastopljeni lonac legure kositra i olova i zatim uklanjanja viška lema pomoću 'zračnih noževa', koji upuhuju vrući zrak preko površine ploče.

Jedna od neželjenih prednosti HASL procesa je ta što će PCB izložiti temperaturama do 265°C, što će identificirati sve potencijalne probleme s odstranjivanjem mnogo prije nego što se skupe komponente pričvrste na ploču.

HASL završena dvostrana tiskana ploča

Prednosti:

• Niska cijena
• Široko dostupno
• Ponovno obradivo
• Izvrstan rok trajanja

Nedostaci:

• Neravne površine
• Nije dobro za fini ton
• Sadrži olovo (HASL)
• Toplinski šok
• Lemljenje mostova
• Začepljeni ili smanjeni PTH (Platirani kroz rupe)

Limenka za uranjanje

Prema IPC-u, Association Connecting Electronics Industry, Immersion Tin (ISn) je metalni finiš nanesen kemijskom reakcijom istiskivanja koji se nanosi izravno preko osnovnog metala sklopne ploče, to jest bakra.ISn štiti temeljni bakar od oksidacije tijekom predviđenog roka trajanja.

Međutim, bakar i kositar imaju snažan afinitet jedan prema drugome.Difuzija jednog metala u drugi dogodit će se neizbježno, izravno utječući na rok trajanja naslaga i učinak završne obrade.Negativni učinci rasta kositrenih brkova dobro su opisani u literaturi o industriji i temama nekoliko objavljenih radova.

Prednosti:

• Ravna površina
• Nema Pb
• Ponovno obradivo
• Najbolji izbor za umetanje igle Press Fit

Nedostaci:

• Lako se uzrokuje oštećenje rukovanjem
• Proces koristi kancerogen (tiourea)
• Izloženi lim na završnoj montaži može korodirati
• Limeni brkovi
• Nije dobro za višestruke procese pretapanja/sastavljanja
• Teško je izmjeriti debljinu

Immersion Silver

Imerzijsko srebro je neelektrolitički kemijski završni sloj koji se nanosi uranjanjem bakrenog PCB-a u spremnik srebrnih iona.To je dobar izbor završne obrade za tiskane ploče s EMI zaštitom, a također se koristi za kupolaste kontakte i spajanje žica.Prosječna površinska debljina srebra je 5-18 mikroinča.

Uz suvremene brige za okoliš kao što su RoHS i WEE, imerzijsko srebro je ekološki bolje i od HASL-a i od ENIG-a.Popularan je i zbog niže cijene od ENIG-a.

Prednosti:

• Nanosi se ravnomjernije od HASL-a
• Ekološki bolji od ENIG-a i HASL-a
• Rok trajanja jednak HASL-u
• Isplativije od ENIG-a

Nedostaci:

• Mora se zalemiti unutar dana kada se PCB izvadi iz skladišta
• Može se lako potamniti nepravilnim rukovanjem
• Manje izdržljiv od ENIG-a zbog toga što ispod nema sloj nikla

OSP / Entek

OSP (Organic Solderability Preservative) ili anti-tarnish štiti površinu bakra od oksidacije nanošenjem vrlo tankog zaštitnog sloja materijala preko izloženog bakra obično korištenjem pokretnog procesa.

Koristi organski spoj na bazi vode koji se selektivno veže za bakar i stvara organometalni sloj koji štiti bakar prije lemljenja.Također je ekološki izuzetno ekološki u usporedbi s drugim uobičajenim završnim slojevima bez olova, koji su ili toksičniji ili imaju znatno veću potrošnju energije.

Prednosti:

• Ravna površina
• Nema Pb
• Jednostavan postupak
• Ponovno obradivo
• Isplativ

Nedostaci:

• Nema načina za mjerenje debljine
• Nije dobro za PTH (platirane kroz rupe)
• Kratak rok trajanja
• Može uzrokovati ICT probleme
• Izloženi Cu na završnoj montaži
• Rukovanje osjetljivo

Bezelektrično uranjanje nikla (ENIG)

ENIG je dvoslojni metalni premaz od 2-8 μin Au preko 120-240 μin Ni.Nikal je barijera za bakar i površina na koju su komponente zapravo zalemljene.Zlato štiti nikal tijekom skladištenja i također pruža nisku kontaktnu otpornost potrebnu za tanke naslage zlata.ENIG je sada nedvojbeno najkorišteniji završni sloj u PCB industriji zbog rasta i provedbe RoHs propisa.

Tiskana ploča s Chem Gold površinom

Prednosti:

• Ravna površina
• Nema Pb
• Dobro za PTH (platirane kroz rupe)
• Dugi vijek trajanja

Nedostaci:

• Skup
• Ne može se ponovno obraditi
• Crni jastučić / crni nikal
• Šteta od ET
• Gubitak signala (RF)
• Kompliciran proces

Electroless nikal Electroless paladij imerzijsko zlato (ENEPIG)

ENEPIG, relativni pridošlica u svijetu završnih obrada tiskanih ploča, prvi je put došao na tržište u kasnim 90-ima.Ovaj troslojni metalni premaz od nikla, paladija i zlata pruža opciju kao nijedna druga: može se lijepiti.ENEPIG-ova prva pukotina na površinskom tretmanu tiskane pločice nije uspjela u proizvodnji zbog ekstremno visoke cijene sloja paladija i male potražnje za upotrebom.

Potreba za zasebnom proizvodnom linijom nije bila prihvatljiva iz istih razloga.Nedavno se ENEPIG vratio jer je potencijal da zadovolji potrebe za pouzdanošću, pakiranjem i RoHS standardi plus s ovom završnom obradom.Savršen je za visokofrekventne primjene gdje je razmak ograničen.

U usporedbi s ostala četiri najbolja završna sloja, ENIG, Lead Free-HASL, immersion silver i OSP, ENEPIG nadmašuje sve na razini korozije nakon montaže.

Prednosti:

• Izuzetno ravna površina
• Nema vodećeg sadržaja
• Sklop s više ciklusa
• Izvrsni lemljeni spojevi
• Može se lijepiti žicom
• Nema rizika od korozije
• Rok trajanja 12 mjeseci ili više
• Nema rizika od crnog jastučića

Nedostaci:

• Ipak nešto skuplje
• Može se ponovno koristiti uz određena ograničenja
• Ograničenja obrade

Zlato – tvrdo zlato

Tvrdo elektrolitičko zlato sastoji se od sloja pozlaćenog preko zaštitnog sloja nikla.Tvrdo zlato je izuzetno izdržljivo i najčešće se nanosi na područja koja se jako troše, kao što su prsti rubnih konektora i tipkovnice.

Za razliku od ENIG-a, njegova debljina može varirati kontroliranjem trajanja ciklusa nanošenja, iako su tipične minimalne vrijednosti za prste 30 μin zlata preko 100 μin nikla za klasu 1 i klasu 2, 50 μin zlata preko 100 μin nikla za klasu 3.

Tvrdo zlato se općenito ne primjenjuje na područja za lemljenje zbog svoje visoke cijene i relativno slabe mogućnosti lemljenja.Najveća debljina koju IPC smatra lemljivom je 17,8 μin, pa ako se ova vrsta zlata mora koristiti na površinama koje se lemi, preporučena nazivna debljina bi trebala biti oko 5-10 μin.

Prednosti:

• Čvrsta, izdržljiva površina
• Nema Pb
• Dugi vijek trajanja

Nedostaci:

• Vrlo skupo
• Dodatna obrada / radno intenzivna
• Upotreba Resista / trake
• Potrebna je oplata / sabirnice
• Razgraničenje
• Poteškoće s drugim površinskim obradama
• Graviranje Undercut može dovesti do pucanja / ljuštenja
• Ne može se lemiti Iznad 17 μin
• Završna obrada ne pokriva u potpunosti bočne stijenke, osim u područjima prstiju

Tražite posebnu površinsku obradu za svoju tiskanu ploču?