Savez-vous ce qu'est le traitement de surface des PCB? Qu'est-ce que le HASL ?

Aug. 13, 2021   |   1313 views

Les procédés actuels de traitement de surface des PCB domestiques comprennent: l'étain par pulvérisation (Nivelage de soudure à air chaud, Nivelage à air chaud HASL), l'OSP (anti-oxydation), le placage nickel-or complet, l'or d'immersion, l'étain d'immersion, l'argent d'immersion, le nickel-palladium-or chimique, l'électroplastage Pour l'or dur, il existe certains procédés spéciaux de traitement de surface des PCB pour certaines applications spéciales. Une brève introduction est donnée ci-dessous.
(1) Nivelage à l'air chaud (pulvérisation d'étain)
Le nivellage à air chaud est également connu sous le nom de nivellage de soudure à air chaud (communément connu sous le nom de pulvérisation d'étain). Il s'agit d'un processus de revêtement de soudure d'étain fondu (plomb) sur la surface du PCB et d'aplatissement (soufflage) avec de l'air comprimé chauffé pour former une couche qui est à la fois résistante à l'oxydation du cuivre et peut fournir un revêtement avec une bonne soudabilité. Lors du nivelage à l'air chaud, la soudure et le cuivre forment un composé intermétallique cuivre-étain au joint. Lorsque le PCB est nivelé avec de l'air chaud, il doit être submergé dans la soudure fondue. Le couteau à air souffle la soudure liquide avant que la soudure ne solidifie. Le couteau à air peut réduire au minimum le ménisce de la soudure sur la surface du cuivre et empêcher la soudure de ponter. Il existe deux types de nivelation à l'air chaud: verticale et horizontale. Il est généralement considéré que le type horizontal est meilleur, et son revêtement est relativement uniforme, et il est facile de réaliser la production automatique.
① Les avantages du processus HASL sont: bas prix et bonnes performances de soudage.
② L'inconvénient du procédé HASL est qu'il n'est pas adapté pour souder des broches avec des espaces fins et des composants trop petits, car la planéité de surface de la planche de pulvérisation d'étain est faible et il est facile de produire des perles de soudure dans le processus d'assemblage ultérieur. Il est plus facile de provoquer des courts-circuits pour les composants à pas fin.


(2) Procédé de conservateur de soudabilité organique (OSP)
Le procédé d'agent protecteur de soudabilité organique est un procédé pour le traitement de surface de la feuille de cuivre PCB qui répond aux exigences de la directive RoHS. À l'échelle mondiale, 25 à 30 % des PCB utilisent actuellement la technologie OSP, et la proportion est toujours en hausse. Le processus OSP peut être utilisé sur des PCB low-tech ou des PCB high-tech, tels que les PCB pour les téléviseurs unilatéraux et les PCB pour l'emballage de puces à haute densité. Pour les PCB contenant des dispositifs BGA, les applications OSP sont également plus nombreuses. En fait, le procédé OSP sera le procédé de traitement de surface le plus idéal pour les applications où il n'y a pas d'exigences fonctionnelles pour la connexion de surface ou une durée de conservation limitée.
① Les avantages du processus OSP sont: le processus est simple, la surface est très plate, convient pour la soudure sans plomb et SMT.
② Les inconvénients du processus OSP sont: l'azote est nécessaire pour la soudure, et le nombre de soudures à reflux est limité (la soudure multiple endommagera le film, et il n'y a pas de problème avec la deuxième fois), il ne convient pas à la technologie de sertissage, ne convient pas au retravail et nécessite des conditions de stockage élevées.
(3) La plaque entière est plaquée de nickel et d'or
L'or nickelé à carte complète consiste à plaquer une couche de nickel puis une couche d'or sur le conducteur de surface du PCB. Le but principal du nickelage est d'empêcher la diffusion entre l'or et le cuivre. Actuellement, il existe deux types principaux d'or nickelé galvanisé: placage en or doux (or pur, la surface ne semble pas brillante) et placage en or dur (la surface est lisse et dure, résistante à l'usure, contient d'autres éléments tels que le cobalt, et la surface semble plus brillante). L'or doux est principalement utilisé pour le fil d'or pendant l'emballage de puces, et l'or dur est principalement utilisé pour l'interconnexion électrique dans les zones non soudées.
① Les avantages du procédé d'or sont: temps de stockage plus long (> 12 mois), adapté à la conception d'interrupteur de contact et à la liaison de fils d'or, et adapté aux essais électriques.
② Les inconvénients du processus d'or sont: coût plus élevé, or plus épais et mauvaise cohérence de l'épaisseur de la couche d'or. Pendant le processus de soudage, l'or trop épais peut provoquer que les joints de soudure deviennent fragiles et affectent la résistance.
(4) Nickel sans électro/or immersif (ENIG)
L'or nickel/immersion sans électro est également appelé or d'immersion, qui est une couche épaisse d'alliage de nickel avec de bonnes propriétés électriques sur la surface du cuivre, qui peut protéger le PCB pendant longtemps. ENIG a une tolérance environnementale que n'ont pas d'autres procédés de traitement de surface. En outre, l'or immersif peut également empêcher la dissolution du cuivre, ce qui favorisera l'assemblage sans plomb.
① Les avantages du processus ENIG sont: il n'est pas facile à oxyder, peut être stocké pendant une longue période et la surface est plate. Il convient à la soudure de broches à interférence fine et de composants avec de petits joints de soudure. Il peut résister à des soudures à reflux multiples, convient au retravail et convient à l'utilisation en tant que COB. Substrat (Chip On Board) pour la liaison de fils.
② Les inconvénients du processus ENIG sont: coût élevé, faible résistance à la soudure, problème de disque noir facile à produire, la couche de nickel s'oxydera progressivement au fil du temps et la fiabilité à long terme est faible.


(5) Autres procédés de traitement de surface
D'autres procédés de traitement de surface comprennent le processus d'étain d'immersion, le processus d'argent d'immersion, l'or chimique nickel palladium et l'or dur galvanisé.
① Procédé d'étain d'immersion: en raison de sa bonne compatibilité avec la soudure, il a une bonne soudabilité et sa planéité est excellente, adaptée à la soudure et au sertissage sans plomb; L'inconvénient est qu'il n'est pas résistant au stockage. Il est préférable d'avoir la protection N2 pendant le processus de soudage, et il est facile de produire “ whiskers d'étain”.
② Procédé d'argent d'immersion: entre revêtement organique et nickel / or d'immersion sans électro, le processus est relativement simple, même si exposé à la chaleur, à l'humidité et à l'environnement pollué, l'argent peut toujours maintenir une bonne soudabilité; l'inconvénient n'est pas Il a la bonne résistance physique du nickel sans électro / or d'immersion, des conditions de stockage élevées, facile à contaminer, facile à oxyder, et en même temps, la résistance à la soudure n'est pas bonne, et le problème des microvides est facile à apparaître.
③ Nickel-palladium-or chimique: Comparé à l'or d'immersion, il y a une couche supplémentaire de palladium entre le nickel et l'or, qui a une meilleure résistance à la corrosion et une forte résistance aux attaques environnementales. Il convient au stockage à long terme et convient à la soudure sans plomb, aux plaques épaisses et à la conception de contact de commutateur, etc.
④ Galvanisation or dur: souvent utilisé dans le “ contact couple” des connecteurs électriques qui nécessitent une haute résistance à l'usure.