Kompletní průvodce povrchových úprav desek plošných spojů
Imerzní stříbro (ImAg)
Jedná se o metodu imerzního pokovení mědi pomocí stříbra. To znamená, že atomy mědi jsou nahrazeny atomy stříbra. Proces této metody spočívá v tom, že se PCB ponoří do roztoku obsahujícího ionty stříbra, které se na povrchu mědi redukují na elementární stříbro.
Výhody imerzního pokovení mědi pomocí stříbra:
+ ImAg zajišťuje skvělou pájitelnost
+ Lepení vodičů, například u lékařských přístrojů, není pro ImAg problém. Naopak, tato metoda zajišťuje dobrý výkon při spojování vodičů touto metodou.
+ Žádné nebezpečné látky ani těžké kovy. ImAg nic takového neobsahuje, takže je šetrnější k životnímu prostředí.
+ Vysoká povrchová energie zajišťuje přilnutí součástek k povrchu PCB.
+ Pokud potřebujete ušetřit, je tato metoda přímo pro Vás. ImAg je totiž ve srovnání s jinými povrchovými úpravami relativně levný.
Nevýhody imerzního pokovení mědi pomocí stříbra:
- Povrchová úprava je náchylná na přítomnost síry. To způsobuje tmavnutí plošek a problémy s pájitelností.
- Jelikož ImAg může časem degradovat, má omezenou skladovatelnost.
- ImAg vyžaduje během výrobního procesu opatrné zacházení, aby nedošlo ke kontaminaci
- Tenká vrstva této povrchové úpravy nemusí poskytovat dostatečnou ochranu proti určitým typům koroze nebo opotřebení.
- U aplikací, které vyžadují větší tloušťku nebo jinou úroveň ochrany nemusí být tato povrchová úprava vhodná.
Imerzní zlato (ENIG)
Po nanesení tenké vrstvy zlata se deska plošných spojů ponoří do roztoku obsahující ionty niklu. Nikl chemicky vytěsňuje zlato a vytváří intermetalickou sloučeninu niklu a zlata.
Výhody imerzního pokovení mědi pomocí zlata:
+ Díky ochranné vrstvě niklu vykazuje ENIG skvělou odolnost proti korozi.
+ ENIG poskytuje rovnoměrnou tloušťku vrstvy, což je důležité pro technologii povrchové montáže SMT.
+ Pokud potřebujete některé vodiče lepit, je ENIG ta správná volba, protože poskytuje vysoce vodivý povrch, na který se snadno lepí.
+ ENIG poskytuje plochý povrch, který je vhodný pro čipové obaly (CSP).
+ Pokud potřebujete Vaši desku vícekrát přetavit, je ENIG ta vhodná volba.
Nevýhody imerzního pokovení pomocí zlata:
- Cena: ENIG je dražší než jiné povrchové úpravy.
- ENIG vyžaduje opatrné zacházení během výrobního procesu. Zároveň je nikl citlivý na oxidaci.
- Pozor na tepelné šoky! Tepelné šoky mohou u metody ENIG způsobit praskání a odlupování niklové vrstvy.
- Niklová vrstva ENIG je obtížná na vizuální kontrolu.
- Vyhněte se vysokým teplotám: Intermetalická sloučenina niklu a zlata se může při zvýšených teplotách rozpadat.
Imerzní cín (ImSn)
Jedná se o metodu imerzního pokovení mědi pomocí cínu. To znamená, že atomy mědi jsou nahrazeny atomy cínu. Proces této metody spočívá v tom, že se PCB ponoří do roztoku obsahujícího ionty cínu, které se na povrchu mědi redukují na elementární cín.
Výhody imerzního pokovení pomocí cínu:
+ Vhodné pro SMT použití díky plochému povrchu, který cín vytvoří.
+ ImSn se dobře pájí.
+ ImSn má dlouhou skladovatelnost.
+ Cena: ImSn je ve srovnání s jinými povrchovými úpravami poměrně cenově výhodný.
Nevýhody imerzního pokovení pomocí cínu:
- ImSn není vhodný pro aplikace, kde dochází ke spojování drátů kvůli své křehkosti.
- ImSn má omezenou tepelnou odolnost.
- ImSn je náchylný k tvorbě vlasových cínových výrostků, což může vést ke zkratům.
- Pozor na manipulaci: ImSn je citlivý na manipulaci a vyžaduje opatrné zacházení.
- Drsné prostředí této povrchové úpravě moc nesvědčí. ImSn totiž poskytuje pouze omezenou odolnost proti korozi.
Organické konzervační látky pro pájení (OSP)
Povrchová úprava šetrná k životnímu prostředí, která na měděné plošky nanese vrstvu organického materiálu. OSP je organická sloučenina na bázi vody, která vytváří ochrannou vrstvu na mědi.
Výhody povrchové úpravy OSP
+ Díky absenci těžkých kovů je tato povrchová úprava šetrná k životnímu prostředí.
+ Povrchová úprava OSP je relativně jednoduchá na provedení.
+ Cenově je tato úprava velmi výhodná.
+ OSP poskytuje plochou povrchovou úpravu na desce plošných spojů.
+ Žádná další tloušťka navíc díky metodě OSP.
Nevýhody povrchové úpravy OSP
- Časem začne povrchová úprava degradovat.
- Snadno se poškodí při manipulaci a může být ovlivněna kontaminanty.
- Vyhněte se vysokoteplotním aplikacím: OSP se může rozpadat a ztrácet tak své ochranné vlastnosti.
- OSP se obtížně přepracovává, protože organická vrstva se může při přepracování poškodit.
- OSP poskytuje pouze omezenou ochranu proti korozi.
LF-HASL povrchová úprava
Celým názvem Lead-Free Hot Air Solder Leveling. Odkryté měděné povrchy se pokryjí tenkou vrstvou roztavené pájky, která je následně vyrovnána horkým vzduchem pomocí nožů. LF-HASL je bezolovnatou alternativou tradičního procesu HASL.
Výhody LF-HASL
+ Relativně nízké náklady dělají z této metody atraktivní volbu.
+ LF-HASL nabízí dobrou pájitelnost díky tenké vrstvě pájky.
+ LF-HASL vydrží dlouho uskladněn
+ LF-HASL je vhodný pro použití fine-pitch komponent
+ Proces vyrovnání horkým vzduchem vytváří rovnoměrný povrch, který pomáhá předcházet problémům s umístěním součástek.
Nevýhody LF-HASL
- Vysokofrekvenční aplikace mohou být problém pro metodu LF-HASL. Je to kvůli silné vrstvě pájky, která se používá při metodě LF-HASL.
- Tloušťka pájecí vrstvy se může lišit a způsobit odchylky od konstrukčních specifikací.
- I přes absenci olova není metoda LF-HASL šetrná k životnímu prostředí. Stále zahrnuje použití nebezpečných chemikálií, jako je tavidlo, které mohou být škodlivé pro životní prostředí.
Povrchová úprava HASL (cín-olovnaté)
Hot Air Solder Leveling (HASL) je běžná povrchová úprava používaná u desek plošných spojů. Potažení měděného povrchu vrstvou slitiny cínu a olova a následné vyrovnání horkým vzduchem vytvoří rovný a jednotný povrch pro pájení.
Výhody úpravy HASL:
+ Potřebujete pevný a spolehlivý pájený spoj? Povrchová úprava HASL je pro toto použití vhodný kandidát.
+ HASL je ve srovnání s jinými alternativami relativně levná povrchová úprava.
+ HASL má širokou škálu použití.
+ Dlouhá skladovatelnost díky tomu, že si HASL své vlastnosti zachovává po delší dobu.
Nevýhody úpravy HASL:
- Olovo, které HASL obsahuje, je nebezpečné pro životní prostředí a lidské zdraví.
- HASL není vhodný pro součástky s jemnou roztečí a pro technologii SMT
- Tloušťka povrchu HASL se může lišit v závislosti na velikosti a tvaru DPS.
- Náklady na HASL mohou být vyšší než u úpravy OSP a ENIG.
- Použití úpravy HASL není v souladu RoHS.
Každá z těchto metod má své výhody i nevýhody. Při výběru povrchové úpravy je důležité pečlivě zvážit faktory, jako jsou pájitelnost, lepení vodičů, odolnost proti korozi, trvanlivost a náklady.
Connect with our specialists