Dalam proses pembuatan pcb, teknologi rawatan permukaan bukan sahaja menjejaskan kebolehpaterian dan rintangan kakisan pcb, tetapi juga mempunyai kesan yang mendalam terhadap prestasi elektriknya dan kebolehpercayaan-jangka panjang. Dengan perkembangan pesat teknologi elektronik,proses rawatan permukaan pcbsentiasa berkembang untuk memenuhi keperluan prestasi yang lebih tinggi dan piawaian alam sekitar.
Meratakan udara panas
Meratakan udara panas, juga dikenali sebagai meratakan pateri udara panas, biasanya dikenali sebagai penyemburan timah. Proses ini melibatkan salutan permukaan pcb dengan pateri plumbum timah cair - pada masa kini, pateri bebas plumbum-lebih biasa digunakan kerana keperluan alam sekitar. Kemudian, udara termampat yang dipanaskan digunakan untuk meratakan pateri, membentuk lapisan salutan yang boleh menahan pengoksidaan tembaga dengan berkesan dan memberikan kebolehpaterian yang sangat baik. Semasa penyaman udara panas, pateri berinteraksi dengan kuprum untuk membentuk sebatian logam timah kuprum di persimpangan, dengan ketebalan kira-kira 1-2 mil.
Proses ini dibahagikan kepada jenis menegak dan mendatar. Salutan mendatar secara meluas dianggap mempunyai kelebihan kerana salutannya yang lebih seragam dan keupayaan untuk mencapai pengeluaran automatik. Proses umum termasuk langkah-langkah seperti goresan mikro, pemanasan awal, salutan fluks, penyemburan timah dan pembersihan. Proses meratakan udara panas adalah matang, dengan bekalan yang mencukupi, kos yang agak rendah dan kebolehkimpalan yang baik, sesuai untuk pematerian-bebas plumbum dan merupakan salah satu kaedah rawatan permukaan yang digunakan secara meluas dalam industri. Walau bagaimanapun, permukaannya tidak cukup licin, menjadikannya sukar untuk mengimpal komponen padang halus, dan plumbum yang mengandungi HASL juga menghadapi masalah alam sekitar.
Salutan organik
Salutan organik ialah proses pertumbuhan secara kimia lapisan filem organik pada permukaan tembaga kosong yang bersih. Lapisan filem ini adalah seperti penjaga yang setia, dengan rintangan pengoksidaan, rintangan kejutan haba dan rintangan lembapan, yang boleh melindungi permukaan tembaga dengan berkesan daripada kakisan seperti pengoksidaan atau pemvulkanan dalam persekitaran biasa. Pada masa yang sama, dalam persekitaran kimpalan suhu tinggi-yang seterusnya, ia boleh disingkirkan dengan cepat oleh fluks, memberi laluan kepada kerja kimpalan.
Proses salutan organik telah digunakan secara meluas dalam industri kerana kelebihan ketara proses mudah dan kos rendah. Molekul salutan organik awal kebanyakannya adalah imidazole dan benzotriazole, yang mempunyai kesan anti karat. Pada masa kini, molekul baru terutamanya benzimidazole. Untuk memastikan keupayaan untuk menahan pematerian pelbagai aliran semula, pelbagai lapisan salutan organik perlu dibentuk pada permukaan tembaga, yang memerlukan penambahan cecair tembaga dalam mandi kimia. Pertama, salutkan lapisan pertama, yang menyerap tembaga. Kemudian, lapisan kedua molekul salutan organik bergabung dengan kuprum dan disusun selapis demi selapis sehingga struktur dua puluh atau bahkan ratusan himpunan molekul salutan organik terbentuk. Walau bagaimanapun, rintangan kakisan salutan OSP agak lemah, dan perhatian khusus harus diberikan kepada keadaan semasa penyimpanan dan penggunaan.
Penyaduran nikel kimia/emas rendaman
Proses penyaduran/emas rendaman nikel tanpa elektro ialah lapisan aloi emas nikel yang tebal dan sangat baik dari segi elektrik pada permukaan tembaga, seperti meletakkan "perisai" yang kuat pada pcb, yang boleh memberikan perlindungan yang boleh dipercayai untuk pcb untuk masa yang lama. Tidak seperti OSP, yang hanya berfungsi sebagai lapisan penghalang anti karat yang ringkas, penyaduran nikel/emas rendaman tanpa elektro boleh mengekalkan prestasi elektrik yang baik semasa-penggunaan pcbs jangka panjang dan mempunyai ketahanan yang lebih kuat terhadap perubahan persekitaran.
Sebab penyaduran nikel ialah terdapat resapan bersama antara emas dan tembaga, dan lapisan nikel boleh bertindak sebagai penghalang yang kuat untuk menghalang penyebaran ini dengan berkesan. Tanpa halangan lapisan nikel, emas boleh meresap menjadi tembaga dalam beberapa jam sahaja. Selain itu, penyaduran/emas rendaman nikel tanpa elektro mempunyai banyak faedah, seperti kekuatan tinggi nikel. Hanya nikel setebal 5um boleh mengawal pengembangan ke arah Z dengan berkesan pada suhu tinggi, di samping menghalang pelarutan tembaga, yang sangat berfaedah untuk pematerian bebas plumbum-. Proses umum teknologi ini termasuk langkah-langkah seperti penjerukan dan pembersihan asid, goresan mikro, pra rendaman, pengaktifan, penyaduran nikel kimia dan rendaman emas kimia. Proses ini melibatkan enam tangki kimia dan hampir seratus bahan kimia, menjadikan prosesnya agak rumit.
Rendaman dalam perak
Proses rendaman perak adalah antara OSP dan penyaduran nikel/emas tanpa elektro, dan prosesnya agak mudah dan pantas. Perendaman perak sebenarnya dicapai melalui tindak balas anjakan, membentuk lapisan salutan perak tulen tahap hampir submikron pada permukaan pcb. Kadangkala beberapa sebatian organik ditambah semasa proses rendaman perak, terutamanya untuk mengelakkan kakisan perak dan menghapuskan masalah penghijrahan perak. Walau bagaimanapun, lapisan nipis sebatian organik ini biasanya sukar untuk diukur dengan tepat, dan analisis menunjukkan bahawa bahagian beratnya adalah kurang daripada 1%.
Walaupun terdedah kepada persekitaran yang kompleks seperti haba, lembapan dan pencemaran, lapisan perak yang terbentuk oleh proses rendaman masih boleh mempamerkan sifat elektrik yang baik dan kebolehkimpalan, tetapi kilauannya mungkin berkurangan. Disebabkan ketiadaan lapisan nikel di bawah lapisan perak, perak rendaman tidak sekuat fizikal penyaduran nikel tanpa elektro/emas rendaman.
celup timah
Memandangkan semua bahan pateri pada masa ini adalah berasaskan timah, dan lapisan timah boleh dipadankan dengan sempurna dengan mana-mana jenis pateri, dari perspektif ini, proses timah rendaman mempunyai prospek pembangunan yang luas. Walau bagaimanapun, pada masa lalu, pcbs dirawat dengan teknologi celup timah terdedah kepada masalah misai timah. Semasa proses pematerian, misai timah dan fenomena penghijrahan bijih timah menimbulkan cabaran yang serius terhadap kebolehpercayaan, yang sangat mengehadkan penggunaan teknologi celup timah. Kemudian, dengan menambahkan bahan tambahan organik pada larutan rendaman timah, struktur lapisan timah telah berjaya diubah menjadi zarah, dengan berkesan mengatasi kesukaran-yang disebutkan di atas, dan juga memberikan proses rendaman timah dengan kestabilan haba dan kebolehmaterian yang baik.
Proses timah rendaman boleh membentuk sebatian intermetallic timah kuprum rata, yang menjadikan tin rendaman setanding dengan perataan udara panas dari segi kebolehkimpalan, tanpa masalah kerataan yang menyusahkan oleh perataan udara panas, dan tanpa bahaya tersembunyi resapan logam dalam penyaduran nikel kimia/emas rendaman. Walau bagaimanapun, masa penyimpanan plat timah rendaman adalah terhad, dan jika dibiarkan terlalu lama, oksida timah akan terbentuk pada permukaannya, yang akan menjejaskan kesan kimpalan. Oleh itu, adalah perlu untuk mematuhi perintah timah rendaman dengan ketat semasa pemasangan.
Proses rawatan permukaan lain
Emas nikel saduran elektrik
Electroplating nikel emas boleh dianggap sebagai "saudara lelaki" teknologi rawatan permukaan pcb, yang telah wujud sejak kelahiran pcb dan secara beransur-ansur memperoleh proses lain. Proses ini melibatkan penyaduran lapisan nikel pada permukaan konduktor pcb, diikuti dengan penyaduran lapisan emas. Fungsi utama penyaduran nikel adalah untuk mengelakkan penyebaran antara emas dan tembaga. Pada masa kini, emas nikel saduran terutamanya dibahagikan kepada dua kategori: satu adalah penyaduran emas lembut, terutamanya digunakan untuk penyaduran dawai emas semasa pembungkusan cip; Jenis lain ialah penyaduran emas keras, terutamanya digunakan untuk sambungan elektrik pada sambungan bukan pateri, seperti jari emas. Perlu diingatkan bahawa dalam keadaan biasa, operasi kimpalan boleh menyebabkan emas saduran menjadi rapuh, dengan itu memendekkan hayat perkhidmatannya. Oleh itu, kimpalan pada emas saduran harus dielakkan seboleh-bolehnya; Walau bagaimanapun, kebarangkalian pereputan dalam emas penyaduran/perendaman nikel tanpa elektro adalah agak rendah disebabkan oleh lapisan emas yang nipis dan seragam.
Penyaduran paladium kimia
Proses penyaduran paladium tanpa elektro adalah agak serupa dengan penyaduran nikel tanpa elektro. Prinsip utama adalah menggunakan agen pengurangan, seperti natrium dihidrogen fosfat, untuk mengurangkan ion paladium kepada paladium pada permukaan yang aktif secara bermangkin. Paladium yang baru dijana juga boleh berfungsi sebagai pemangkin untuk menggalakkan tindak balas berterusan, dengan itu mendapatkan lapisan penyaduran paladium dengan sebarang ketebalan. Penyaduran paladium kimia mempunyai kelebihan kebolehpercayaan kimpalan yang tinggi, kestabilan haba yang baik, dan kerataan permukaan yang sangat baik. Walau bagaimanapun, paladium adalah logam berharga yang agak jarang berlaku, yang mengakibatkan kos yang agak tinggi untuk proses ini.