O material do núcleo da placa de circuito impresso, o cobre, é propenso à oxidação, o que afeta sua soldabilidade e desempenho elétrico. O tratamento de superfície visa construir uma camada protetora na superfície do cobre para garantir seu funcionamento estável. Atualmente, processos como nivelamento com ar quente, revestimento orgânico e revestimento eletrolítico de níquel/ouro são amplamente utilizados, cada um com suas próprias vantagens, desvantagens e cenários aplicáveis.
O material do núcleo da placa de circuito impresso, o cobre, é propenso à oxidação, o que afeta sua soldabilidade e desempenho elétrico. O tratamento de superfície visa construir uma camada protetora na superfície do cobre para garantir seu funcionamento estável. Atualmente, processos como nivelamento com ar quente, revestimento orgânico e revestimento eletrolítico de níquel/ouro são amplamente utilizados, cada um com suas próprias vantagens, desvantagens e cenários aplicáveis.
1, Processo de nivelamento de ar quente
O nivelamento com ar quente é obtido revestindo a superfície da placa de circuito impresso com solda de chumbo-estanho derretida e usando ar comprimido aquecido para nivelar, formando uma camada de revestimento anti-oxidante e soldável. Durante o processo, é gerado um composto intermetálico de cobre e estanho com 1-2mil de espessura. Este processo é dividido em tipos verticais e horizontais, sendo este último mais favorecido devido ao seu revestimento uniforme e facilidade de produção automatizada.
O processo inclui microgravação, pré-aquecimento, revestimento de fluxo, pulverização de estanho e limpeza. Este processo tem baixo custo, boa soldabilidade e tecnologia madura, mas apresenta problemas como baixo nivelamento da superfície, fácil produção de esferas de estanho e baixo respeito ao meio ambiente. É adequado para campos de eletrônicos de consumo e controle industrial que são sensíveis ao custo, têm baixos requisitos de planicidade e soldagem fina, como placas de controle domésticas.
2, processo de revestimento orgânico
O OSP forma quimicamente uma película orgânica na superfície do cobre nu, que normalmente é resistente à oxidação e pode ser removida pelo fluxo de soldagem durante a soldagem. Hoje em dia, o benzimidazol é amplamente utilizado e, para lidar com a soldagem por refluxo múltiplo, é necessário construir múltiplas camadas de revestimento orgânico. O fluxo do processo abrange desengorduramento, micro-ataque, lavagem com ácido, limpeza, revestimento orgânico e limpeza secundária, e o controle do processo é relativamente fácil.
A tecnologia OSP é simples e{0}} econômica, com aproximadamente 25% -30% das placas de circuito impresso adotando-a e uma proporção crescente, possuindo a vantagem da soldagem de cobre puro. No entanto, é suscetível a ácido e umidade, resultando em baixo desempenho de soldagem por refluxo secundário, tempo limitado de armazenamento e uso e certas dificuldades em testes e montagem. Adequado para cenários com baixos requisitos de funcionalidade de conexão de superfície e vida útil de armazenamento, como placas de circuito impresso para televisores, placas de embalagem de chips de alta densidade, etc.
3, processo de revestimento de níquel químico/ouro de imersão
ENIG forma uma camada de liga de níquel-ouro na superfície do cobre, que pode proteger a placa de circuito impresso por um longo tempo. Comparado com o OSP, seu desempenho elétrico e resistência ambiental são melhores. O revestimento de níquel pode impedir a difusão de ouro e cobre e também controlar a expansão na direção Z-em altas temperaturas, o que é benéfico para soldagem-sem chumbo. O processo envolve decapagem e limpeza, micro-ataque, pré-imersão, ativação, niquelagem química e imersão química em ouro, que é complexo e difícil de controlar.
Este processo não é fácil de oxidar, pode ser armazenado por um longo tempo, tem uma superfície lisa, é adequado para soldar pinos de folga fina, pode suportar soldagem por refluxo múltiplo e pode ser usado como substrato para ligação de fio COB. No entanto, o alto custo, a baixa resistência da soldagem e a suscetibilidade a problemas de disco preto tornam a confiabilidade-questionável a longo prazo. Usado principalmente em campos que exigem alta funcionalidade de conexão de superfície e longa vida útil de armazenamento, como áreas de botões de telefones celulares, áreas de conexão de roteadores, etc. Atualmente, cerca de 10% a 20% das placas de circuito impresso serão usadas.
4, processo de afundamento de prata
O processo de deposição de prata é entre OSP e ENIG, simples e rápido. Embora não possa formar uma camada protetora espessa, pode manter bom desempenho elétrico e soldabilidade. No entanto, a superfície perderá brilho e a resistência física será fraca. Ele forma uma camada de revestimento de prata pura em nível submícron por meio de reação de deslocamento, às vezes adicionando compostos orgânicos para evitar a corrosão e migração da prata.
O processo de deposição da prata é simples, com bom desempenho elétrico e soldabilidade, além de boa capacidade de armazenamento, mas não é adequado para cenários que exigem alta resistência mecânica. É comumente usado em campos que exigem alto desempenho elétrico e soldabilidade e são sensíveis ao custo, como algumas placas de circuito de equipamentos de comunicação e eletrônicos de consumo.
5, processo de deposição de estanho
Devido ao fato de a solda ser principalmente baseada em estanho, as perspectivas teóricas da tecnologia de deposição de estanho são amplas. Devido às limitações dos bigodes de estanho e da migração do estanho, foi posteriormente resolvido com a adição de aditivos orgânicos para proporcionar boa estabilidade térmica e soldabilidade, formando compostos intermetálicos planos de cobre-estanho, evitando o problema de planicidade do nivelamento com ar quente e sem problemas de difusão do metal. Porém, o período de armazenamento da folha de alumínio é curto e a montagem precisa ser realizada em sequência. Adequado para cenários que exigem alta soldabilidade, planicidade e montagem rápida, como produtos eletrônicos de médio a baixo custo.