هل تعرف كم عدد عمليات معالجة السطح المختلفة للوحات الدوائر المطبوعة؟ دعنا نكتشفها معًا!

نظرًا لتأثر النحاس بالأكسدة في الهواء، فإن وجود أكسيد النحاس يؤثر بشكل كبير على عملية التلحيم، مما يؤدي إلى مشكلات محتملة مثل التلحيم الزائف والتصاق غير كاف، والتي قد تمنع في النهاية التلحيم السليم بين وسادات الدائرة المطبوعة والمكونات. للحد من هذه المخاوف، تتضمن تصنيع الدوائر المطبوعة خطوة حاسمة لتطبيق طلاء واقي أو طلاء على سطح الوسادة لمنع الأكسدة.

حاليًا، يستخدم مصنعو الدوائر المطبوعة عدة عمليات لمعالجة السطح، بما في ذلك تسطيح التلحيم بالهواء الساخن (HASL)، والغمس في القصدير، والغمس في الفضة، والمحافظ العضوية على التلحيم (OSP)، والنيكل الكهربائي غير المتفاعل بالذهب (ENIG)، والذهب المطلي كهربائيًا. بالإضافة إلى ذلك، قد تتطلب التطبيقات المحددة معالجات سطحية خاصة للدوائر المطبوعة.

تتمتع كل من هذه العمليات بمزايا وعيوب مميزة، بالإضافة إلى تكاليف وتطبيقات مختلفة للسيناريوهات المختلفة. يتطلب اختيار العلاج الأنسب توازنًا بين الفعالية وكفاءة التكلفة. من الضروري فهم واستغلال نقاط القوة لكل تقنية لتحسين أداء الدوائر المطبوعة.

دعنا نتعمق الآن في تحليل مقارن لهذه العمليات لمعالجة سطح الدوائر المطبوعة، وفحص مزاياها وعيوبها وسيناريوهات التطبيق المناسبة.

1. النحاس الخام:

الإيجابيات: تكلفة منخفضة، سطح ناعم، قدرة تلحيم ممتازة (تحت ظروف غير مؤكسدة).

السلبيات: عرضة للحموضة والرطوبة، لا يمكن تخزينها لفترات طويلة بعد فتحها (خلال 2 ساعة) بسبب أكسدة النحاس. غير مناسبة للوحات الدوائر المطبوعة ذات الجانبين، حيث يتأكسد الجانب الثاني بعد التلحيم بالتدفق للمرة الأولى. تتطلب نقاط الاختبار إضافة معجون لحام لمنع الأكسدة وضمان اتصال جيد بالمسبار.

2. تسطيح التلحيم بالهواء الساخن (HASL):

الإيجابيات: تكلفة منخفضة نسبيًا، أداء تلحيم ممتاز.

سلبيات: غير مناسب لحام دبابيس صغيرة ومكونات صغيرة بسبب سطح غير مستو. يميل إلى إنتاج حبيبات اللحام أثناء معالجة PCB ، مما قد يتسبب في اختصارات في دبابيس المكونات الدقيقة. في عمليات SMT ذات الجانبين المزدوجة ، يمكن أن يؤدي إعادة تدفق الجانب الثاني إلى إعادة ذوبان طلاء HASL ، مما يؤثر على الأسطح غير المستوية التي تؤثر على اللحام.

3. محافظ اللحام العضوي (OSP):

إيجابيات: يحتفظ بجميع مزايا لحام النحاس العاري ، ويمكن إعادة معالجة اللوحات التي انتهت صلاحيتها في غضون ثلاثة أشهر مرة واحدة.

سلبيات: عرضة للحموضة والرطوبة. يتطلب إعادة تدفق اللحام الثانوي إطارًا زمنيًا محددًا ، حيث يكون إعادة التدفق الثانية عادة نتائج أقل جودة. إذا تم تخزينها لأكثر من ثلاثة أشهر ، فإن معالجة السطح تحتاج إلى إعادة التطبيق. بعد فتح الختم ، يجب استخدام OSP في غضون 24 ساعة. يعمل OSP كطبقة عازلة ، مما يستلزم إضافة معجون لحام لإزالة طبقة OSP للاختبار الكهربائي.

4. النيكل الكهربائي غير المتغطى بالذهب (ENIG):

إيجابيات: مقاوم للأكسدة ، مما يسمح بالتخزين الممتد. يوفر سطحًا ناعمًا ، مناسبًا لحام دبابيس صغيرة ومكونات صغيرة. المفضل للوحات الدوائر المطبوعة مع لوحات المفاتيح. يمكن أن يخضع لعمليات لحام التدفق المتعددة مع تأثير ضئيل على اللحام. كما يستخدم كمادة أساسية لربط الأسلاك في شريحة على اللوح (COB).

سلبيات: تكلفة أعلى ، قوة لحام أقل بسبب استخدام النيكل الكهربائي ، مما يؤدي إلى مشاكل اللون الأسود المحتملة. قد يتأكسد طبقة النيكل مع مرور الوقت ، مما يؤثر على الموثوقية على المدى الطويل.

5. الفضة الانغماس:

إيجابيات: الفضة الانغماس أكثر كفاءة من الذهب الانغماس. إنها خيار ممتاز عندما يتطلب الدائرة المطبوعة وظيفة الاتصال وتقليل التكلفة. مع سطح مستو جيد وخصائص الاتصال ، يفضل الفضة الانغماس في منتجات الاتصالات وتطبيقات السيارات والأجهزة الكمبيوترية. يجد تطبيقًا في تصميم الإشارات عالية السرعة وتطبيقات الإشارات عالية التردد. توصي EMS (خدمات تصنيع الإلكترونيات) بالفضة الانغماس لسهولة التجميع والفحص الأفضل.

سلبيات: ومع ذلك ، قد يعاني الفضة الانغماس من مشاكل مثل فقدان اللمعان وفراغات اللحام ، مما يؤدي إلى نمو أبطأ (وليس انخفاضًا) مقارنة بمعالجات السطح الأخرى.

6. القصدير المطلي بالكهرباء:

الإيجابيات: ظهر القصدير المطلي بالكهرباء في عمليات معالجة السطح منذ حوالي عقد من الزمن، نتيجة لمتطلبات الإنتاج التلقائي. وهو لا يدخل أي عناصر جديدة أثناء عملية اللحام ويعد مناسبًا بشكل خاص للوحات الخلفية للاتصالات.

السلبيات: خارج فترة تخزين اللوحة الإلكترونية، يفقد القصدير قابليته للحام، مما يستدعي ظروف تخزين مناسبة. وعلاوة على ذلك، فإن وجود مواد مسرطنة في عملية تلبيس القصدير أدى إلى فرض قيود على استخدامه.