Die Oberflächenbehandlung ist ein wesentlicher und entscheidender Schritt in derVerfahren zur Herstellung von Leiterplatten. Dies betrifft nicht nur die Schweißqualität zwischen elektronischen Bauteilen und Leiterplatten, sondern hat auch tiefgreifende Auswirkungen auf die Korrosionsbeständigkeit, die elektrische Leistung und die Lebensdauer von Leiterplatten. Mit der rasanten Entwicklung der elektronischen Technologie werden die Oberflächenbehandlungsmethoden für Leiterplatten immer vielfältiger, jede mit ihren einzigartigen Prozessprinzipien, Leistungsmerkmalen und anwendbaren Szenarien.
1, Sinkendes Gold
Prozessprinzip
Der vollständige Name der Immersionsvergoldung ist chemische Nickelplattierung, bei der durch chemische Oxidations--Reduktionsreaktionen eine Nickelschicht auf der Oberfläche von blankem Kupfer auf einer Leiterplatte abgeschieden wird, um die Diffusion von Kupferionen zu blockieren und die Haftung der Goldschicht zu verbessern; Anschließend wird eine Goldschicht auf die Oberfläche der Nickelschicht aufgetragen. Die chemischen Eigenschaften der Goldschicht sind stabil und können die innere Kupferschicht wirksam vor Oxidation schützen.
Leistungsmerkmale und Anwendungen
Die Leiterplattenoberfläche des Immersionsgoldverfahrens ist flach und gleichmäßig und weist eine gute Lötbarkeit auf. Die Goldschicht kann sich schnell im Lot auflösen und eine starke Verbindung bilden, wodurch sie für elektronische Präzisionsgeräte geeignet ist, die eine extrem hohe Lötqualität erfordern, wie z. B. Smartphones, Tablets und andere Produkte der Unterhaltungselektronik. Mittlerweile verfügt Gold über eine gute und stabile Leitfähigkeit, eignet sich für die Hochfrequenz- und Hochgeschwindigkeitssignalübertragung und wird häufig in 5G-Kommunikationsgeräten und Hochleistungs-Server-Motherboards verwendet. Darüber hinaus ist sein schönes goldenes Aussehen auch für Produktionstests geeignet.
2, Sprühdose
Prozessprinzip
Beim Zinnsprühen, auch Heißluftnivellieren genannt, wird eine Leiterplatte in geschmolzenes Lot aus einer Zinn-Blei-Legierung eingetaucht und anschließend mit heißer Luft überschüssiges Lot von der Oberfläche und in den Löchern weggeblasen, wodurch eine gleichmäßige Lotschicht auf der Kupferoberfläche entsteht. Angesichts der steigenden Anforderungen an den Umweltschutz wird derzeit häufig die Technologie des bleifreien Zinnspritzens eingesetzt und ersetzt herkömmliches bleihaltiges Lot durch Legierungen wie Zinn-Silber-Kupfer.
Leistungsmerkmale und Anwendungen
Das Zinnspritzverfahren zeichnet sich durch geringe Kosten, eine hohe Produktionseffizienz und die Bildung einer dicken Lotschicht mit guter Lötbarkeit und guten mechanischen Schutzeigenschaften aus, wodurch es für Chargenschweißprozesse wie das Wellenlöten geeignet ist. Wird häufig in Produkten der Unterhaltungselektronik verwendet, die kostensensibel sind und eine hohe Zuverlässigkeit erfordern, z. B. preisgünstige Mobiltelefone und Leiterplatten für kleine Haushaltsgeräte. Aufgrund der schlechten Oberflächenebenheit gibt es jedoch bestimmte Einschränkungen beim Schweißen von Bauteilen mit geringem Abstand und bei der hochpräzisen Signalübertragung.
3, organisches Lötbarkeitsschutzmittel
Prozessprinzip
OSP ist ein dünner organischer Film, der durch chemische Behandlung auf einer sauberen, blanken Kupferoberfläche entsteht. Dieser Film kann die Kupferoberfläche vor Oxidation schützen und kann beim Schweißen durch Lötflussmittel entfernt werden, wodurch frische Kupferoberfläche zum Schweißen freigelegt wird.
Leistungsmerkmale und Anwendungen
Die OSP-Technologie ist einfach, -kostengünstig und bildet extrem dünne Filmschichten, die die Maßgenauigkeit der Leiterplatte nicht verändern. Es eignet sich für die Verdrahtung mit hoher -Dichte und das Löten von Bauteilen mit feinem Rasterabstand, beispielsweise BGA-Verpackungskomponenten. Wird häufig in High-End-Smartphones, Tablets und anderen Produkten verwendet, die strenge Anforderungen an Lautstärke und Leistung stellen. Allerdings ist die Korrosionsbeständigkeit der OSP-Folienschicht relativ schwach und die Lagerzeit begrenzt, sodass sie so schnell wie möglich geschweißt und zusammengebaut werden muss.
4, sinkende Dose
Prozessprinzip
Bei der Zinnabscheidung wird durch chemische Verdrängungsreaktionen eine Zinnschicht auf der Kupferoberfläche abgeschieden, was zu einer gleichmäßigen Dicke der Zinnschicht führt.
Leistungsmerkmale und Anwendungen
Die Leiterplattenoberfläche des Zinnabscheidungsprozesses weist eine hohe Ebenheit und gute Lötbarkeit auf und eignet sich daher für Leiterplatten, die mehrfach gelötet oder repariert werden müssen. Es wird in einigen elektronischen Geräten eingesetzt, die eine hohe Ebenheit der Oberfläche erfordern, beispielsweise LED-Anzeigetreiberplatinen. Allerdings kann es bei hohen Temperaturen zu einem Wachstum von Zinnwhiskern in der Zinnschicht kommen, was die elektrische Leistung und Zuverlässigkeit beeinträchtigen kann. Daher ist bei der Verwendung Vorsicht geboten.
5, Sinkendes Silber
Prozessprinzip
Bei der Silberabscheidung wird durch chemische Verdrängungsreaktionen eine Silberschicht auf der Kupferoberfläche abgeschieden.
Leistungsmerkmale und Anwendungen
Die Oberfläche von Leiterplatten mit Silberabscheidungsverfahren weist eine gute Leitfähigkeit und Lötbarkeit auf. Die Oxidationsbeständigkeit der Silberschicht ist besser als die von blankem Kupfer und die Oberflächenebenheit ist hoch, was für die Hochfrequenzsignalübertragung und das Löten mit kleinen Abständen geeignet ist. Es wird in einigen High-End-Kommunikationsgeräten, medizinischen elektronischen Instrumenten und anderen Produkten eingesetzt, die eine extrem hohe Leistung und Zuverlässigkeit erfordern. Die Kosten für die Silberschicht sind jedoch relativ hoch, und wenn sie über einen längeren Zeitraum der Luft ausgesetzt werden, kann es zu Verfärbungen durch Schwefelung kommen, die die Leistung beeinträchtigen.
6, Chemische Nickel-Palladium-Beschichtung
Prozessprinzip
ENEPIG basiert auf dem Goldabscheidungsprozess durch Hinzufügen einer Palladiumschicht zwischen der Nickelschicht und der Goldschicht. Die Palladiumschicht kann die Oxidation der Nickelschicht wirksam verhindern und die Haftung der Goldschicht verbessern.
Leistungsmerkmale und Anwendungen
ENEPIG-Prozessleiterplatten weisen eine bessere Korrosionsbeständigkeit und Zuverlässigkeit sowie eine hervorragende Lötbarkeit auf und eignen sich besonders für elektronische Geräte, die über einen langen Zeitraum rauen Umgebungen ausgesetzt sind, wie z. B. in der Luft- und Raumfahrt, in der Automobilelektronik und in anderen Bereichen. Seine mehrschichtige Metallstruktur kann die Stabilität der elektrischen Leistung besser gewährleisten, aber der Prozess ist komplex und die Kosten sind hoch.