Sesiapa sahaja yang terlibat dalam papan litar bercetak ( PCB ) industri memahami bahawa PCB mempunyai kemasan tembaga pada permukaannya.Jika ia dibiarkan tanpa perlindungan maka kuprum akan teroksida dan merosot, menjadikan papan litar tidak dapat digunakan.Kemasan permukaan membentuk antara muka kritikal antara komponen dan PCB.Kemasan mempunyai dua fungsi penting, untuk melindungi litar kuprum terdedah dan untuk menyediakan permukaan yang boleh dipateri apabila memasang (memateri) komponen pada papan litar bercetak.

HASL / Bebas Plumbum HASL

HASL ialah kemasan permukaan utama yang digunakan dalam industri.Proses ini terdiri daripada merendam papan litar dalam periuk cair aloi timah/plumbum dan kemudian mengeluarkan lebihan pateri dengan menggunakan 'pisau udara', yang meniup udara panas ke seluruh permukaan papan.

Salah satu faedah yang tidak diingini daripada proses HASL ialah ia akan mendedahkan PCB kepada suhu sehingga 265°C yang akan mengenal pasti sebarang kemungkinan masalah delaminasi sebelum sebarang komponen mahal dilekatkan pada papan.

Papan Litar Bercetak Dua Sisi Selesai HASL

Kelebihan:

• Kos rendah
• Tersedia secara meluas
• Boleh dikerjakan semula
• Jangka hayat yang sangat baik

Kelemahan:

• Permukaan Tidak Sekata
• Tidak Baik untuk Fine Pitch
• Mengandungi Plumbum (HASL)
• Kejutan Terma
• Jambatan Pateri
• PTH Terpalam atau Dikurangkan (Bersalut Melalui Lubang)

Timah Rendaman

Menurut IPC, Persatuan Industri Elektronik Penghubung, Timah Rendaman (ISn) ialah kemasan logam yang dimendapkan oleh tindak balas anjakan kimia yang digunakan secara langsung di atas logam asas papan litar, iaitu tembaga.ISn melindungi kuprum asas daripada pengoksidaan sepanjang jangka hayat yang dimaksudkan.

Tembaga dan timah bagaimanapun mempunyai pertalian yang kuat antara satu sama lain.Penyebaran satu logam ke dalam logam yang lain akan berlaku tidak dapat dielakkan, secara langsung memberi kesan kepada jangka hayat deposit dan prestasi kemasan.Kesan negatif pertumbuhan misai timah diterangkan dengan baik dalam kesusasteraan berkaitan industri dan topik beberapa kertas kerja yang diterbitkan.

Kelebihan:

• Permukaan rata
• Tiada Pb
• Boleh dikerjakan semula
• Pilihan Utama untuk Sisipan Pin Fit Press

Kelemahan:

• Mudah Menyebabkan Pengendalian Kerosakan
• Proses Menggunakan Karsinogen (Thiourea)
• Timah Terdedah pada Pemasangan Akhir boleh Menghakis
• Misai Tin
• Tidak Baik untuk Pelbagai Proses Aliran Semula/Pemasangan
• Sukar untuk Mengukur Ketebalan

Perak Rendaman

Perak rendaman ialah kemasan kimia bukan elektrolitik yang digunakan dengan merendam PCB kuprum ke dalam tangki ion perak.Ia adalah kemasan pilihan yang baik untuk papan litar dengan perisai EMIdan juga digunakan untuk sesentuh kubah dan ikatan wayar.Ketebalan permukaan purata perak ialah 5-18 mikroinci.

Dengan kebimbangan alam sekitar moden seperti RoHS dan WEE, perak rendaman adalah lebih baik daripada kedua-dua HASL dan ENIG.Ia popular juga kerana kos yang lebih rendah daripada ENIG.

Kelebihan:

• Berlaku lebih sekata daripada HASL
• Alam sekitar lebih baik daripada ENIG dan HASL
• Jangka hayat sama dengan HASL
• Lebih jimat kos berbanding ENIG

Kelemahan:

• Mesti dipateri dalam hari PCB dikeluarkan dari storan
• Boleh ternoda dengan mudah dengan pengendalian yang tidak betul
• Kurang tahan lama daripada ENIG kerana tiada lapisan nikel di bawahnya

OSP / Entek

OSP (Organic Solderability Preservative) atau anti-kotor memelihara permukaan kuprum daripada pengoksidaan dengan menggunakan lapisan pelindung bahan yang sangat nipis ke atas kuprum terdedah yang biasanya menggunakan proses penghantar.

Ia menggunakan sebatian organik berasaskan air yang secara selektif terikat kepada kuprum dan menyediakan lapisan organologam yang melindungi kuprum sebelum pematerian.Ia juga sangat hijau terhadap alam sekitar berbanding dengan kemasan bebas plumbum biasa yang lain, yang mengalami sama ada lebih toksik atau penggunaan tenaga yang jauh lebih tinggi.

Kelebihan:

• Permukaan rata
• Tiada Pb
• Proses Mudah
• Boleh dikerjakan semula
• Kos Berkesan

Kelemahan:

• Tiada Cara Mengukur Ketebalan
• Tidak Baik untuk PTH (Bersalut Melalui Lubang)
• Jangka hayat yang singkat
• Boleh Menyebabkan Isu ICT
• Cu Terdedah pada Perhimpunan Akhir
• Pengendalian Sensitif

Emas Rendaman Nikel Tanpa Elektro (ENIG)

ENIG ialah salutan logam dua lapisan 2-8 μin Au melebihi 120-240 μin Ni.Nikel ialah penghalang kepada kuprum dan merupakan permukaan di mana komponen itu sebenarnya dipateri.Emas melindungi nikel semasa penyimpanan dan juga menyediakan rintangan sentuhan rendah yang diperlukan untuk deposit emas nipis.ENIG kini boleh dikatakan kemasan yang paling banyak digunakan dalam industri PCB disebabkan pertumbuhan dan pelaksanaan peraturan RoHs.

Papan Litar Bercetak dengan Kemasan Permukaan Emas Chem

Kelebihan:

• Permukaan rata
• Tiada Pb
• Baik untuk PTH (Bersalut Melalui Lubang)
• Jangka Panjang

Kelemahan:

• Mahal
• Tidak boleh dikerjakan semula
• Pad Hitam / Nikel Hitam
• Kerosakan daripada ET
• Kehilangan Isyarat (RF)
• Proses Rumit

Emas Perendaman Palladium Tanpa Elektro Nikel Tanpa Elektro (ENEPIG)

ENEPIG, pendatang baru dalam dunia papan litar kemasan, mula-mula muncul di pasaran pada akhir 90-an.Salutan logam nikel, paladium dan emas tiga lapisan ini memberikan pilihan seperti yang lain: ia boleh diikat.Keretakan pertama ENEPIG pada rawatan permukaan papan litar bercetak membingungkan dengan pembuatan kerana lapisan paladium kos tinggi yang melampau dan permintaan penggunaan yang rendah.

Keperluan untuk barisan pembuatan yang berasingan tidak diterima atas sebab yang sama ini.Baru-baru ini, ENEPIG telah membuat kemunculan semula kerana potensi untuk memenuhi kebolehpercayaan, keperluan pembungkusan dan piawaian RoHS merupakan kelebihan dengan kemasan ini.Ia sesuai untuk aplikasi frekuensi tinggi di mana jarak adalah terhad.

Jika dibandingkan dengan empat kemasan teratas yang lain, ENIG, Lead Free-HASL, perak rendaman dan OSP, ENEPIG mengatasi kesemuanya pada tahap kakisan selepas pemasangan.

Kelebihan:

• Permukaan Sangat Rata
• Tiada Kandungan Utama
• Perhimpunan Berbilang Kitaran
• Sambungan Pateri Cemerlang
• Wire Bondable
• Tiada Risiko Kakisan
• Jangka Hayat 12 Bulan atau Lebih Lama
• Tiada Risiko Pad Hitam

Kelemahan:

• Masih Agak Lebih Mahal
• Boleh Digunakan Semula dengan Beberapa Had
• Had Pemprosesan

Emas – Emas Keras

Emas Elektrolitik Keras terdiri daripada lapisan emas bersalut di atas lapisan penghalang nikel.Emas keras sangat tahan lama, dan paling biasa digunakan pada kawasan haus tinggi seperti jari penyambung tepi dan pad kekunci.

Tidak seperti ENIG, ketebalannya boleh berbeza-beza dengan mengawal tempoh kitaran penyaduran, walaupun nilai minimum tipikal untuk jari ialah 30 μin emas melebihi 100 μin nikel untuk Kelas 1 dan Kelas 2, 50 μin emas lebih 100 μin nikel untuk Kelas 3.

Emas keras biasanya tidak digunakan untuk kawasan yang boleh dipateri, kerana kosnya yang tinggi dan kebolehpateriannya yang agak lemah.Ketebalan maksimum yang IPC anggap boleh dipateri ialah 17.8 μin, jadi jika jenis emas ini mesti digunakan pada permukaan yang hendak dipateri, ketebalan nominal yang disyorkan hendaklah kira-kira 5-10 μin.

Kelebihan:

• Permukaan Keras, Tahan Lama
• Tiada Pb
• Jangka Panjang

Kelemahan:

• Sangat mahal
• Pemprosesan Tambahan / Intensif Buruh
• Penggunaan Resist / Tape
• Penyaduran / Bar Bas diperlukan
• Persempadanan semula
• Kesukaran dengan Kemasan Permukaan Lain
• Goresan Undercut boleh Membawa kepada Slivering / Flaking
• Tidak Boleh Pateri Melebihi 17 μin
• Kemasan Tidak Membungkus Sepenuhnya Dinding Sisi Surih, Kecuali di Kawasan Jari

Mencari Kemasan Permukaan Khas untuk Papan Litar Anda?