Service de traitement de surface des PCB
Fond

Finitions de surface des circuits imprimés

Différents types de traitements de surface sont utilisés pour la protection des circuits.

Le traitement de surface des circuits imprimés est un processus crucial dans la fabrication et l'assemblage. Il est généralement appliqué aux pads exposés et aux doigts d'or pour les protéger de l'environnement tout en améliorant la soudabilité et la résistance à la corrosion. Ce processus consiste à déposer une couche de métal ou de substances chimiques sur la surface du circuit imprimé afin de protéger ses propriétés électriques et mécaniques. En outre, les circuits imprimés dépourvus d'une bonne finition sont susceptibles de subir une oxydation rapide, qui peut affecter le cuivre et nuire à ses performances électriques.

En résumé, lors de la sélection d'un Fabricant de PCBAEn conséquence, les fabricants de produits électroniques doivent s'assurer qu'ils offrent le service de traitement nécessaire. En outre, à la réception de la carte, il faut vérifier que l'état de surface est impeccable afin de prolonger la durée de vie du circuit imprimé.

Options de traitement de surface proposées par FS Technology

Types de finitions des circuits imprimés

Si la conception de l'agencement et les spécifications matérielles des substrats, des stratifiés, des piles et des composants sont des préoccupations essentielles pour les ingénieurs en circuits imprimés, ils ne doivent pas pour autant négliger l'importance du traitement de surface des circuits imprimés. En fait, l'ingénieur doit également se concentrer sur la sélection de la finition de surface appropriée, car elle a un impact sur la qualité de la carte de circuit imprimé. Assemblage de PCB et la fiabilité des cartes en protégeant les traces de cuivre et en renforçant les connexions par soudure. Malheureusement, les ingénieurs se contentent souvent de l'option par défaut fournie par le logiciel de conception sans en mesurer l'impact. C'est pourquoi, en connaissant les différences entre les les différents types de finition de surface des circuits imprimés est essentiel pour faire le bon choix pour votre projet électrique. Vous trouverez ci-dessous des explications sur les différents types.

HASL

Le processus de nivellement de la soudure à l'air chaud, abrégé HASL, est utilisé pour appliquer une couche de soudure étain-plomb fondue sur la surface d'une carte de circuit imprimé (PCB). Cette soudure fondue est ensuite aplatie et lissée à l'aide d'air chaud comprimé, produisant une fine couche de soudure sur la surface du circuit imprimé qui le protège de l'oxydation et améliore la soudabilité. La réussite de ce processus dépend de plusieurs facteurs, notamment de la température de brasage, de la pression de la lame d'air, de la température de la lame d'air, de la vitesse de levage et du temps de brasage DIP. Finitions HASL pour circuits imprimés sont disponibles en deux variantes : traditionnelle et sans plomb. Bien que l'HASL sans plomb soit plus respectueux de l'environnement et conforme à la norme Réglementation RoHSEn revanche, il pose un plus grand défi au processus de soudure par refusion, qui nécessite des températures plus élevées et peut entraîner des difficultés avec les composants à pas fin. Voici ses caractéristiques :

  • Rentable : Il s'agit d'une technologie de finition de surface relativement mature qui est largement reconnue dans l'industrie de fabrication des circuits imprimés en raison de sa simplicité et de son applicabilité.
  • Durée de conservation suffisante : Les circuits imprimés avec une finition HASL ont une durée de conservation plus longue car le masque de soudure protège le cuivre exposé de l'oxydation.
  • Bonne conductivité thermique et électrique : La fine couche de soudure appliquée au cours du processus assure une bonne conductivité thermique et électrique, ce qui permet de l'utiliser pour des applications à haute puissance.
  • Bonne soudabilité : Il présente une excellente soudabilité et convient à la plupart des applications. composants à trous traversants et de faible densité composants pour montage en surface.
  • Certaines limitations : Les composants à pas fin, le collage de fils, les commutateurs de capteurs tactiles capacitifs et les panneaux minces ne sont pas recommandés avec HASL.

OSP

L'OSP, également connu sous le nom de "Organic Solderability Preservative", est un agent de traitement de surface couramment utilisé dans les domaines suivants Fabrication de PCB. Le processus consiste à pulvériser un film protecteur organique sur le tampon de surface en cuivre pour former une couche protectrice qui résiste à l'oxydation, à l'humidité et à la chaleur, ce qui permet d'éviter d'endommager les surfaces en cuivre dans des environnements d'exploitation normaux. Cette couche protectrice agit comme une barrière entre l'air et le cuivre. La couche de protection agit comme une barrière entre l'air et le cuivre. Processus de traitement de surface OSP consiste en plusieurs étapes, notamment le dégraissage, le micro-décapage, le décapage, le nettoyage à l'eau pure, l'application d'un revêtement organique et une dernière étape de nettoyage. L'OSP gagne progressivement en popularité et tend à remplacer l'HASL traditionnel. Ses caractéristiques sont les suivantes :

  • Respectueux de l'environnement et conforme aux normes RoHS et WEEE.
  • Par rapport à l'HASL, l'OSP a une durée de vie plus longue car il ne nécessite pas de finition à l'étain-plomb qui s'oxyde avec le temps.
  • Bien que l'OSP puisse fournir une certaine protection pour les trous de passage plaqués, il est moins efficace que d'autres procédés de traitement de surface des PCB.
  • L'OSP convient aux composants montés en surface à pas fin, mais il peut ne pas résister à des températures élevées, ce qui le rend inadapté aux composants de précision tels que les circuits intégrés.
  • Il n'y a pas de déchets ni de sous-produits, ce qui en fait un processus propre et efficace.
  • Bien qu'il soit possible de le retravailler, il s'agit d'un processus difficile qui nécessite des précautions pour éviter d'endommager les traces de cuivre.
  • Bien que la mouillabilité des OSP puisse être légèrement inférieure, elle peut être améliorée en contrôlant strictement les paramètres du processus de fabrication.

Argent d'immersion

L'argent est une substance métallique appropriée pour les circuits imprimés, et l'argent par immersion désigne le dépôt d'une fine couche d'argent sur la surface en cuivre du circuit imprimé. Ce processus chimique garantit que les circuits imprimés revêtus d'argent conservent des performances électriques et une soudabilité parfaites, même lorsqu'ils sont exposés à la contamination, à l'humidité et à des températures élevées. Le processus implique une réaction de déplacement qui dépose une couche d'argent pur sur le cuivre. Occasionnellement, le processus peut impliquer la combinaison de l'argent avec un revêtement OSP pour empêcher l'argent de réagir avec les sulfures de l'environnement.

  • Uniformité et douceur : Le procédé d'argenture par immersion permet d'obtenir une finition uniforme et lisse, ce qui est essentiel pour les composants à montage en surface à pas fin.
  • Excellente soudabilité : La fine couche d'argent pur sur la surface du cuivre offre une excellente soudabilité, ce qui permet d'obtenir des joints de soudure fiables et de bonne qualité.
  • Durée de conservation limitée : Les circuits imprimés avec une finition argentée par immersion ont une durée de vie limitée en raison de la tendance de l'argent à migrer, ce qui augmente la résistance de la surface.
  • Protection contre l'oxydation : La couche d'argent agit comme une barrière pour protéger le cuivre de l'oxydation, même dans des environnements à haute température et à forte humidité.
  • Bonne conductivité : Il possède une conductivité élevée, ce qui en fait un choix populaire pour les applications à haute fréquence nécessitant des signaux à grande vitesse et des circuits à radiofréquence.
  • Limites : Cette finition n'est pas recommandée pour les circuits imprimés dont les trous traversants sont plaqués.

Étain d'immersion

Toutes les soudures sont à base d'étain, de sorte que les finitions d'étain par immersion sont compatibles avec tous les types de soudure. Le procédé produit un composé intermétallique étain-cuivre plat, ce qui élimine les problèmes de planéité et d'intermétallique. Lorsque la couche d'étain est combinée à des additifs organiques, une structure granulaire est formée, ce qui résout les problèmes causés par les moustaches et la migration de l'étain tout en assurant une bonne soudabilité et une bonne stabilité thermique.

  • Production de masse : Convient aux applications de lignes de production horizontales.
  • Facilité de traitement : L'étamage par immersion est une méthode relativement simple et facile à mettre en œuvre par rapport à d'autres méthodes de finition de surface. Procédés de fabrication des circuits imprimés.
  • Durée de vie courte : Après une utilisation prolongée, la couche d'étain peut subir des réactions d'oxydation, entraînant la formation de cristaux d'étain.
  • Bonne planéité : Sa planéité supérieure lui permet d'être largement utilisé dans les domaines suivants Montage SMT et améliore la performance de l'installation des composants.
  • Sensibilité élevée : La surface de l'étain à immersion est susceptible de se décolorer sous l'effet des empreintes digitales, de sorte que les conditions de stockage des PCB doivent être plus strictes.

Immersion Gold

Immersion Gold, également connu sous le nom de ENIG, est l'abréviation de Electroless Nickel Immersion Gold. Il s'agit d'un procédé de finition de surface pour les circuits imprimés qui implique deux couches de métal. Le procédé consiste à déposer une fine couche de nickel sur la pastille de cuivre du circuit imprimé à l'aide d'un procédé de placage sans électrolyse, suivi d'une méthode de réaction de remplacement pour recouvrir la surface du cuivre d'une couche d'atomes d'or. La couche intérieure de nickel a généralement une épaisseur de 3 à 6 microns, tandis que la couche extérieure d'or est déposée à une épaisseur de 0,05 à 0,1 micron. La couche de nickel agit comme une barrière d'isolation entre le cuivre et la soudure, tandis que la couche d'or protège le nickel de l'oxydation et assure une planéité optimale de la surface.

  • Extensibilité : ENIG a des applications étendues dans divers équipements électroniques tels que l'aérospatiale, électronique grand public PCBLes équipements électroniques militaires et médicaux, ainsi que les équipements industriels et les systèmes d'alimentation en énergie sont également concernés. PCB médicaux.
  • Complexité de fabrication : ENIG implique un processus de fabrication complexe, pré-nettoyage → dépôt de cuivre → dépôt de nickel → dépôt d'or. Le processus peut rencontrer des problèmes de coussinets noirs.
  • Rentabilité : Il est relativement coûteux par rapport à d'autres finitions de surface, mais il offre une meilleure résistance à la corrosion, une meilleure soudabilité et une meilleure planéité.
  • Longévité : Il fournit une couche protectrice durable à la surface en cuivre du circuit imprimé, qui dure plus longtemps en fonction de la qualité du processus de placage, de l'épaisseur de la couche et des conditions d'utilisation et de stockage du circuit imprimé.

ENEPIG

ENEPIG, ou electroless nickel electroless palladium immersion gold, est un procédé de traitement de surface. finir qui diffère de la structure à deux couches de l'ENIG par une structure à trois couches. Le processus comprend trois étapes : premièrement, le nickelage chimique, deuxièmement, le palladium chimique et troisièmement, le revêtement d'or par immersion. La couche de palladium agit comme une barrière pour empêcher la couche de nickel de se corroder pendant le traitement de surface au tampon noir et à l'ENIG. L'ENEPIG est couramment utilisé dans des applications à haute fiabilité, telles que l'aérospatiale et l'électronique militaire, en raison de son excellente résistance à la corrosion et de ses propriétés de liaison des fils. Il est également utilisé dans les composants électroniques de l'industrie automobile où une fiabilité à long terme est requise.

  • Risque de corrosion nul : ENEPIG est doté d'une couche de palladium extrêmement résistante à la corrosion, ce qui garantit une grande fiabilité, même dans des environnements difficiles.
  • Bonne performance de collage des fils : Il offre d'excellentes performances de bonding par rapport à l'ENIG grâce à la surface plate et lisse de la couche de palladium.
  • Compatibilité avec divers substrats : Compatible avec divers substrats, y compris le cuivre, l'or et l'aluminium.
  • Épaisseur de placage uniforme : Il fournit une épaisseur de placage uniforme, garantissant un revêtement homogène sur toute la surface du circuit imprimé.
  • Technologie immature : Malgré ses excellentes performances, ENEPIG reste une méthode de traitement de surface émergente.

Résumé

  • Surface finir est un processus crucial de la fabrication qui améliore la durabilité des panneaux fabriqués.
  • Pour prévenir l'oxydation du cuivre et améliorer la soudabilité de la carte.
  • Plusieurs méthodes sont utilisées dans la processus de finition de la surfacey compris HASL, Immersion Silver, Immersion Tin, OSP, ENIG et ENEPIG.
  • Le procédé HASL consiste à recouvrir la surface du circuit imprimé d'une soudure étain-plomb fondue et à l'aplatir.
  • L'argent par immersion recouvre la couche de cuivre du circuit imprimé avec de l'argent afin d'améliorer ses propriétés électriques.
  • Le procédé OSP pulvérise un film protecteur organique sur la surface de la pastille de cuivre afin de la protéger.
  • L'étain par immersion ajoute une fine couche d'étain avec des additifs organiques à la surface de la couche de cuivre.
  • L'ENIG consiste à ajouter une fine couche d'or sur l'immersion du nickel afin de protéger ce dernier contre l'oxydation.
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