PCB 표면 처리의 가장 기본적인 목적은 우수한 용접성이나 전기적 특성을 확보하는 것입니다. 자연 상태의 구리는 공기 중에서 산화물 형태로 존재하는 경향이 있어 원래 구리 상태를 오랫동안 유지하기 어렵기 때문에 구리로 표면 처리해야 합니다.
PCB 표면 처리 공정에는 여러 가지가 있습니다. 일반적인 방법으로는 평탄한 유기 용접 보호제(OSP), 전체 기판 니켈 도금 금, Shen Jin, Shenxi, Shenyin, 화학 니켈 도금 금, 그리고 전기 도금 경질 금 등이 있습니다. 증상.
1. 뜨거운 공기는 평평하다(스프레이 틴)
열풍 레벨링 공정의 일반적인 과정은 다음과 같습니다. 미세 침식 → 예열 → 코팅 용접 → 스프레이 주석 → 세척.
열풍 용접(일반적으로 주석 스프레이라고 함)은 PCB 표면에 용융 주석(납)을 코팅하고 가열하여 공기를 압축하여 정류(블로잉)하여 구리 산화 방지층을 형성하는 공정입니다. 또한, 우수한 용접성 코팅층을 제공할 수 있습니다. 열풍 용접의 전체 용접부와 구리는 결합 시 구리-주석 금속 전도성 화합물을 형성합니다. PCB는 일반적으로 용융 용접된 물에 가라앉습니다. 윈드 나이프는 용접 전에 용융된 납을 불어 납작하게 합니다.
열풍의 수준은 수직형과 수평형 두 가지 유형으로 나뉩니다. 일반적으로 수평형이 더 나은 것으로 알려져 있습니다. 수평형 열풍 정류층이 비교적 균일하여 자동화 생산이 가능하기 때문입니다.
장점: 보관 기간이 더 길다. PCB가 완성된 후 구리 표면이 완전히 젖는다(용접 전 주석이 완전히 덮임). 납 용접에 적합하다. 성숙한 공정, 저렴한 비용, 시각 검사 및 전기 테스트에 적합
단점: 라인 바인딩에 적합하지 않음; 표면 평탄도 문제로 인해 SMT에 제약이 있음; 접점 스위치 설계에 적합하지 않음. 주석을 분사할 때 구리가 용해되고 기판 온도가 높아짐. 특히 두껍거나 얇은 판의 경우 주석 분사가 제한되어 생산 작업이 불편함.
2, 유기용접성 보호제(OSP)
일반적인 공정은 다음과 같습니다. 탈지 -> 미세 에칭 -> 산세척 -> 순수 세척 -> 유기 코팅 -> 세척이며, 공정 제어는 비교적 쉽게 처리 공정을 보여줍니다.
OSP는 RoHS 지침 요건에 따라 인쇄 회로 기판(PCB) 구리박 표면 처리를 위한 공정입니다. OSP는 유기 납땜 방부제(Organic Solderability Preservatives)의 약자로, 유기 납땜 방부제라고도 하며, 영어로는 프리플럭스(Preflux)라고도 합니다. 간단히 말해, OSP는 깨끗하고 노출된 구리 표면에 화학적으로 성장된 유기 피막입니다. 이 피막은 산화 방지, 열 충격 방지, 내습성을 갖추고 있어 일반적인 환경에서 구리 표면이 더 이상 녹슬지 않도록 보호합니다(산화 또는 가황 등). 그러나 이후 고온 용접에서는 이 보호막이 플럭스에 의해 빠르게 제거되어야 노출된 깨끗한 구리 표면이 매우 짧은 시간 내에 용융 땜납과 즉시 결합하여 견고한 땜납 접합부가 형성됩니다.
장점: 공정이 간단하고 표면이 매우 평탄하여 무연 용접 및 SMT에 적합합니다. 재작업이 용이하고 생산 작업이 편리하며 수평 라인 작업에 적합합니다. 이 보드는 다중 공정(예: OSP+ENIG)에 적합합니다. 비용이 저렴하고 환경 친화적입니다.
단점: 리플로우 용접 횟수 제한(두께가 두꺼우면 필름이 손상될 수 있으며, 기본적으로 두 번 정도면 문제 없음). 크림프 기술 및 와이어 바인딩에는 적합하지 않음. 육안 및 전기적 감지가 용이하지 않음. SMT에는 N2 가스 보호가 필요함. SMT 재작업에는 적합하지 않음. 보관 요구량이 높음.
3, 전체판은 니켈 골드 도금
플레이트 니켈 도금은 PCB 표면 도체에 먼저 니켈 층을 도금한 후 금 층을 도금하는 방식으로, 금과 구리 사이의 확산을 방지하는 것이 주요 목적입니다. 전기 도금된 니켈 골드에는 두 가지 유형이 있습니다. 연성 금도금(순금, 금 표면이 밝아 보이지 않음)과 경성 금도금(표면이 매끄럽고 단단하며 내마모성이 우수하고 코발트와 같은 다른 원소를 함유하여 금 표면이 더 밝아 보임)입니다. 연성 금은 주로 칩 패키징용 금선에 사용되고, 경성 금은 주로 비용접 전기 배선에 사용됩니다.
장점: 12개월 이상의 긴 보관 기간. 접점 스위치 설계 및 금선 결속에 적합. 전기 시험에 적합
단점: 비용이 높고 금 두께가 두껍습니다. 전기 도금 핑거는 추가적인 와이어 도통 설계가 필요합니다. 금 두께가 일정하지 않아 용접 시 금이 너무 두꺼워 솔더 접합부가 취성을 일으켜 강도에 영향을 미칠 수 있습니다. 전기 도금 표면 균일성 문제가 있습니다. 전기 도금된 니켈 금은 와이어 가장자리를 덮지 않습니다. 알루미늄 와이어 본딩에는 적합하지 않습니다.
4. 금을 싱크하다
일반적인 공정은 다음과 같습니다. 산세척 세척 -> 미세부식 -> 예비침출 -> 활성화 -> 무전해 니켈 도금 -> 화학적 금 침출; 공정에는 약 100여 종의 화학 약품을 사용하는 6개의 화학 탱크가 있으며 공정이 더 복잡합니다.
싱크 골드는 구리 표면에 두껍고 전기적으로 우수한 니켈 금 합금을 입혀 PCB를 장기간 보호합니다. 또한, 다른 표면 처리 공정에서는 찾아볼 수 없는 내환경성을 가지고 있습니다. 또한, 싱크 골드는 구리의 용해를 방지하여 무연 어셈블리에 도움을 줍니다.
장점: 산화되기 어렵고, 장기간 보관이 가능하며, 표면이 평평하여 미세 갭 핀 및 솔더 접합이 작은 부품 용접에 적합합니다. 버튼이 있는 PCB 기판(예: 휴대폰 기판)에 적합합니다. 용접성 저하 없이 리플로우 용접을 여러 번 반복할 수 있습니다. COB(Chip On Board) 배선의 기본 소재로 사용할 수 있습니다.
단점: 높은 비용, 낮은 용접 강도, 비도금 니켈 공정으로 인해 흑색 디스크 문제가 발생하기 쉽습니다. 니켈 층은 시간이 지남에 따라 산화되어 장기적인 신뢰성에 문제가 될 수 있습니다.
5. 침몰하는 주석
현재 모든 땜납은 주석 기반이므로 주석 층은 모든 유형의 땜납에 적합할 수 있습니다. 주석을 침적하는 공정은 평평한 구리-주석 금속간 화합물을 형성할 수 있으며, 이로 인해 침적 주석은 열풍 레벨링과 동일한 우수한 납땜성을 가지면서도 열풍 레벨링의 골치 아픈 평평함 문제 없이 작업할 수 있습니다. 주석판은 너무 오래 보관할 수 없으며, 주석 침적 순서에 따라 조립해야 합니다.
장점: 수평 라인 생산에 적합합니다. 미세 라인 가공, 무연 용접, 특히 압착 기술에 적합합니다. 평탄도가 매우 우수하여 SMT에 적합합니다.
단점: 주석 위스커 성장을 제어하기 위해 양호한 보관 조건(최대 6개월 이내)이 필요합니다. 접점 스위치 설계에는 적합하지 않습니다. 생산 공정에서 용접 저항 피막 형성이 비교적 높아 용접 저항 피막이 벗겨질 수 있습니다. 다중 용접의 경우 N2 가스 보호가 가장 좋습니다. 전기 측정 또한 문제가 됩니다.
6. 가라앉는 은
은 도금은 유기 도금과 무전해 니켈/금 도금의 중간 단계로, 비교적 간단하고 빠른 공정입니다. 열, 습기, 오염에 노출되어도 은은 우수한 용접성을 유지하지만 광택이 사라집니다. 은 도금은 은층 아래에 니켈이 없기 때문에 무전해 니켈 도금/금 도금만큼의 물리적 강도를 갖지 못합니다.
장점: 공정이 간단하고 무연 용접 및 SMT에 적합합니다. 표면이 매우 평탄하고 비용이 저렴하며 매우 미세한 선에 적합합니다.
단점: 보관 요구량이 높고 오염되기 쉽습니다. 용접 강도에 문제가 발생하기 쉽습니다(마이크로 캐비티 문제). 용접 저항막 아래 구리의 일렉트로마이그레이션 현상과 자바니 바이트 현상이 발생하기 쉽습니다. 전기적 측정에도 문제가 있습니다.
7, 화학 니켈 팔라듐
금의 석출과 비교했을 때, 니켈과 금 사이에 팔라듐 층이 추가로 존재하여 치환 반응으로 인한 부식 현상을 방지하고 금의 석출을 충분히 준비할 수 있습니다. 금은 팔라듐으로 촘촘하게 코팅되어 있어 접촉면이 양호합니다.
장점: 무연 용접에 적합합니다. 표면이 매우 평탄하여 SMT에 적합합니다. 관통 구멍은 니켈 금도금으로 제작할 수 있습니다. 보관 기간이 길고 가혹한 보관 조건이 아닙니다. 전기 시험에 적합합니다. 스위치 접점 설계에 적합합니다. 알루미늄 와이어 결속에 적합하며, 두꺼운 판에 적합하고 환경적 영향에 대한 내성이 강합니다.
8. 경금 전기 도금
제품의 내마모성을 향상시키기 위해 삽입 및 제거 횟수를 늘리고 단단한 금을 전기 도금합니다.
PCB 표면 처리 공정의 변화는 크지 않고, 비교적 먼 미래의 일처럼 보이지만, 장기적인 관점에서 보면 완만한 변화가 큰 변화로 이어질 수 있다는 점에 유의해야 합니다. 환경 보호에 대한 요구가 높아지는 상황에서 PCB 표면 처리 공정은 앞으로 분명 큰 변화를 맞이할 것입니다.
게시 시간: 2023년 7월 5일
