Bất cứ ai liên quan đến bảng mạch in ( PCB ) ngành công nghiệp hiểu rằng PCB có lớp hoàn thiện bằng đồng trên bề mặt của chúng.Nếu chúng không được bảo vệ thì đồng sẽ bị oxy hóa và hư hỏng, làm cho bảng mạch không sử dụng được.Lớp hoàn thiện bề mặt tạo thành một giao diện quan trọng giữa thành phần và PCB.Lớp hoàn thiện có hai chức năng thiết yếu, để bảo vệ mạch đồng lộ ra ngoài và cung cấp bề mặt có thể hàn được khi lắp ráp (hàn) các thành phần vào bảng mạch in.

HASL / HASL không chì

HASL là chất hoàn thiện bề mặt chủ yếu được sử dụng trong công nghiệp.Quá trình này bao gồm nhúng các bảng mạch vào nồi hợp kim thiếc/chì nóng chảy, sau đó loại bỏ chất hàn thừa bằng cách sử dụng 'dao khí', thổi khí nóng qua bề mặt bảng.

Một trong những lợi ích ngoài ý muốn của quy trình HASL là nó sẽ khiến PCB tiếp xúc với nhiệt độ lên tới 265°C, nhiệt độ này sẽ xác định rõ bất kỳ vấn đề tách lớp tiềm ẩn nào trước khi bất kỳ thành phần đắt tiền nào được gắn vào bo mạch.

Bảng mạch in hai mặt đã hoàn thành HASL

Thuận lợi:

• Giá thấp
• Phổ biến rộng rãi
• khả thi lại
• Thời hạn sử dụng tuyệt vời

Nhược điểm:

• Bề mặt không bằng phẳng
• Không tốt cho cao độ tốt
• Chứa Chì (HASL)
• Sốc nhiệt
• Cầu hàn
• Đã cắm hoặc giảm PTH (Mạ qua lỗ)

ngâm thiếc

Theo IPC, Hiệp hội Kết nối Công nghiệp Điện tử, Thiếc ngâm (ISn) là lớp hoàn thiện kim loại được lắng đọng bởi phản ứng dịch chuyển hóa học được áp dụng trực tiếp lên kim loại cơ bản của bảng mạch, tức là đồng.ISn bảo vệ đồng bên dưới khỏi quá trình oxy hóa trong thời hạn sử dụng dự kiến.

Tuy nhiên, đồng và thiếc có ái lực mạnh với nhau.Sự khuếch tán của kim loại này sang kim loại kia chắc chắn sẽ xảy ra, ảnh hưởng trực tiếp đến thời hạn sử dụng của lớp lắng đọng và hiệu suất của lớp hoàn thiện.Những tác động tiêu cực của sự phát triển của râu thiếc đã được mô tả rõ ràng trong các tài liệu liên quan đến ngành và chủ đề của một số bài báo đã xuất bản.

Thuận lợi:

• Bề mặt bằng phẳng
• không Pb
• khả thi lại
• Lựa chọn hàng đầu cho việc chèn chốt Press Fit

Nhược điểm:

• Dễ gây hư hỏng khi xử lý
• Quy trình sử dụng chất gây ung thư (Thiourea)
• Thiếc tiếp xúc với lắp ráp cuối cùng có thể bị ăn mòn
• râu thiếc
• Không tốt cho nhiều quy trình chỉnh lại/lắp ráp
• Khó đo độ dày

ngâm bạc

Bạc ngâm là một lớp hoàn thiện hóa học không điện phân được áp dụng bằng cách nhúng PCB đồng vào bể chứa các ion bạc.Nó là một lựa chọn hoàn thiện tốt cho các bảng mạch có che chắn EMI và cũng được sử dụng cho các tiếp điểm dạng vòm và liên kết dây.Độ dày bề mặt trung bình của bạc là 5-18 microinch.

Với những lo ngại về môi trường hiện đại như RoHS và WEE, bạc ngâm thân thiện với môi trường hơn cả HASL và ENIG.Nó cũng phổ biến do chi phí thấp hơn ENIG.

Thuận lợi:

• Áp dụng đồng đều hơn HASL
• Thân thiện với môi trường hơn ENIG và HASL
• Thời hạn sử dụng bằng HASL
• Tiết kiệm chi phí hơn ENIG

Nhược điểm:

• Phải được hàn ngay trong ngày PCB được lấy ra khỏi kho lưu trữ
• Có thể bị xỉn màu dễ dàng với xử lý không đúng cách
• Kém bền hơn ENIG do không có lớp niken bên dưới

OSP / Entek

OSP (Chất bảo quản khả năng hàn hữu cơ) hoặc chất chống xỉn màu bảo vệ bề mặt đồng khỏi quá trình oxy hóa bằng cách phủ một lớp vật liệu bảo vệ rất mỏng lên đồng tiếp xúc thường sử dụng quy trình băng tải.

Nó sử dụng một hợp chất hữu cơ gốc nước liên kết có chọn lọc với đồng và tạo ra một lớp kim loại hữu cơ bảo vệ đồng trước khi hàn.Nó cũng cực kỳ thân thiện với môi trường so với các lớp hoàn thiện không chứa chì thông thường khác, vốn độc hại hơn hoặc tiêu thụ năng lượng cao hơn đáng kể.

Thuận lợi:

• Bề mặt bằng phẳng
• không Pb
• Quy trình đơn giản
• khả thi lại
• chi phí hiệu quả

Nhược điểm:

• Không có cách nào để đo độ dày
• Không tốt cho PTH (Mạ qua lỗ)
• Tuổi thọ ngắn
• Có thể gây ra các vấn đề về CNTT-TT
• Tiếp xúc với Cu trên hội cuối cùng
• xử lý nhạy cảm

Vàng ngâm Niken không điện phân (ENIG)

ENIG là lớp phủ kim loại hai lớp từ 2-8 μin Au trên 120-240 μin Ni.Niken là rào cản đối với đồng và là bề mặt mà các bộ phận thực sự được hàn vào.Vàng bảo vệ niken trong quá trình lưu trữ và cũng cung cấp điện trở tiếp xúc thấp cần thiết cho các lớp vàng mỏng.ENIG hiện được cho là lớp hoàn thiện được sử dụng nhiều nhất trong ngành công nghiệp PCB do sự phát triển và triển khai quy định RoHs.

Bảng mạch in với bề mặt hoàn thiện bằng vàng Chem

Thuận lợi:

• Bề mặt bằng phẳng
• không Pb
• Tốt cho PTH (Mạ xuyên lỗ)
• Thời hạn sử dụng dài

Nhược điểm:

• Đắt
• Không thể làm việc lại
• Pad đen / Niken đen
• Thiệt hại từ ET
• Mất tín hiệu (RF)
• Quy trình phức tạp

Vàng nhúng Electroless Niken Electroless Palladium (ENEPIG)

ENEPIG, một sản phẩm tương đối mới đối với thế giới hoàn thiện bảng mạch, lần đầu tiên xuất hiện trên thị trường vào cuối những năm 90.Lớp phủ kim loại ba lớp niken, palađi và vàng này cung cấp một tùy chọn không giống bất kỳ loại nào khác: nó có thể kết dính được.Vết nứt đầu tiên của ENEPIG đối với xử lý bề mặt bảng mạch in đã thất bại trong quá trình sản xuất do lớp palađi có chi phí cực cao và nhu cầu sử dụng thấp.

Nhu cầu về một dây chuyền sản xuất riêng biệt không được chấp nhận vì những lý do tương tự.Gần đây, ENEPIG đã trở lại với tiềm năng đáp ứng độ tin cậy, nhu cầu đóng gói và các tiêu chuẩn RoHS là một điểm cộng với lớp hoàn thiện này.Nó là hoàn hảo cho các ứng dụng tần số cao, nơi khoảng cách bị hạn chế.

Khi so sánh với bốn lớp hoàn thiện hàng đầu khác, ENIG, HASL không chì, bạc ngâm và OSP, ENEPIG vượt trội hơn tất cả về mức độ ăn mòn sau khi lắp ráp.

Thuận lợi:

• Bề mặt cực kỳ phẳng
• Không có nội dung chì
• lắp ráp nhiều chu kỳ
• Mối hàn tuyệt vời
• dây ngoại quan
• Không có rủi ro ăn mòn
• Thời hạn sử dụng 12 tháng hoặc lâu hơn
• Không có rủi ro Pad đen

Nhược điểm:

• Vẫn còn đắt hơn một chút
• Có thể hoạt động lại với một số hạn chế
• Giới hạn xử lý

Vàng – Vàng cứng

Vàng điện phân cứng bao gồm một lớp mạ vàng trên một lớp niken chắn.Vàng cứng cực kỳ bền và thường được áp dụng nhiều nhất cho các khu vực có độ mài mòn cao như ngón tay nối cạnh và bàn phím.

Không giống như ENIG, độ dày của nó có thể thay đổi bằng cách kiểm soát thời lượng của chu kỳ mạ, mặc dù các giá trị tối thiểu điển hình cho ngón tay là 30 μin vàng trên 100 μin niken đối với Loại 1 và Loại 2, 50 μin vàng trên 100 μin niken đối với Loại 3.

Vàng cứng thường không được áp dụng cho các khu vực có thể hàn được vì giá thành cao và khả năng hàn tương đối kém.Độ dày tối đa mà IPC cho là có thể hàn được là 17,8 μin, vì vậy nếu loại vàng này phải được sử dụng trên các bề mặt cần hàn, thì độ dày danh nghĩa được khuyến nghị nên vào khoảng 5-10 μin.

Thuận lợi:

• Bề mặt cứng, bền
• không Pb
• Thời hạn sử dụng dài

Nhược điểm:

• Rất đắt
• Xử lý bổ sung / Thâm dụng lao động
• Sử dụng Kháng / Băng
• Mạ / thanh xe buýt yêu cầu
• phân định ranh giới
• Khó khăn với các bề mặt hoàn thiện khác
• Khắc Undercut có thể dẫn đến cúi / bong
• Không hàn được Trên 17 μin
• Kết thúc không đóng gói hoàn toàn các thành bên, ngoại trừ ở các khu vực ngón tay

Tìm kiếm một bề mặt hoàn thiện đặc biệt cho bảng mạch của bạn?