Il materiale centrale del circuito stampato, il rame, è soggetto a ossidazione, che ne influisce la saldabilità e le prestazioni elettriche. Il trattamento superficiale mira a costruire uno strato protettivo sulla superficie del rame per garantirne il funzionamento stabile. Attualmente, sono ampiamente utilizzati processi come il livellamento ad aria calda, il rivestimento organico e la placcatura in nichel/oro per elettrolisi, ciascuno con i propri vantaggi, svantaggi e scenari applicabili.
Il materiale centrale del circuito stampato, il rame, è soggetto a ossidazione, che ne influisce la saldabilità e le prestazioni elettriche. Il trattamento superficiale mira a costruire uno strato protettivo sulla superficie del rame per garantirne il funzionamento stabile. Attualmente, sono ampiamente utilizzati processi come il livellamento ad aria calda, il rivestimento organico e la placcatura in nichel/oro per elettrolisi, ciascuno con i propri vantaggi, svantaggi e scenari applicabili.
1, processo di livellamento dell'aria calda
Il livellamento con aria calda si ottiene rivestendo la superficie del circuito stampato con stagno fuso e piombo e utilizzando aria compressa riscaldata per livellare, formando uno strato di rivestimento antiossidante e saldabile. Durante il processo viene generato un composto intermetallico di rame-stagno spesso 1-2mil. Questo processo è diviso in tipi verticali e orizzontali, quest'ultimo è il più favorito per il suo rivestimento uniforme e la facilità di produzione automatizzata.
Il processo comprende la microincisione, il preriscaldamento, il rivestimento del flusso, la spruzzatura di stagno e la pulizia. Questo processo ha un basso costo, una buona saldabilità e una tecnologia matura, ma presenta problemi come la scarsa planarità della superficie, la facile produzione di sfere di stagno e la scarsa compatibilità ambientale. È adatto per l'elettronica di consumo e i settori del controllo industriale sensibili ai costi, con bassi requisiti di planarità e saldature fini, come i pannelli di controllo domestici.
2, processo di rivestimento organico
L'OSP forma chimicamente una pellicola organica sulla superficie del rame nudo, che normalmente è resistente all'ossidazione e può essere rimossa mediante flusso di saldatura durante la saldatura. Al giorno d'oggi, il benzimidazolo è ampiamente utilizzato e, per far fronte a molteplici saldature a rifusione, è necessario costruire più strati di rivestimento organico. Il flusso del processo comprende sgrassaggio, microincisione, lavaggio acido, pulizia, rivestimento organico e pulizia secondaria e il controllo del processo è relativamente semplice.
La tecnologia OSP è semplice ed economica-efficace, con circa il 25% -30% dei circuiti stampati che la adottano e una percentuale crescente che possiede il vantaggio della saldatura del rame nudo. Tuttavia, è sensibile all'acido e all'umidità, con conseguenti scarse prestazioni di saldatura a rifusione secondaria, tempi di conservazione e utilizzo limitati e alcune difficoltà di test e assemblaggio. Adatto a scenari con bassi requisiti di funzionalità di connessione superficiale e durata di conservazione, come circuiti stampati per televisori, schede di imballaggio di chip ad alta densità, ecc.
3, nichelatura chimica/processo di oro per immersione
ENIG forma uno strato di lega di oro e nichel sulla superficie del rame, che può proteggere a lungo il circuito stampato. Rispetto all'OSP, le prestazioni elettriche e la resistenza ambientale sono migliori. La placcatura in nichel può impedire la diffusione di oro e rame e anche controllare l'espansione nella direzione Z-a temperature elevate, il che è vantaggioso per la saldatura senza piombo-. Il processo prevede decapaggio e pulizia, microincisione, preimmersione, attivazione, nichelatura chimica e immersione chimica dell'oro, che è complessa e difficile da controllare.
Questo processo non è facile da ossidare, può essere conservato a lungo, ha una superficie liscia, è adatto per saldare perni a fessura fine, può resistere a saldature a rifusione multiple e può essere utilizzato come substrato per il collegamento di fili COB. Tuttavia, il costo elevato, la debole resistenza della saldatura e la suscettibilità ai problemi del disco nero rendono discutibile l'affidabilità a lungo termine. Utilizzato principalmente in campi che richiedono un'elevata funzionalità di connessione superficiale e una lunga durata di conservazione, come aree dei pulsanti del telefono cellulare, aree di connessione del router, ecc. Attualmente verrà utilizzato circa il 10% -20% dei circuiti stampati.
4, processo di affondamento dell'argento
Il processo di deposizione dell'argento è tra OSP ed ENIG, semplice e veloce. Sebbene non possa formare uno spesso strato protettivo, può mantenere buone prestazioni elettriche e saldabilità. Tuttavia, la superficie perderà lucentezza e la forza fisica sarà scarsa. Forma uno strato di rivestimento in argento puro di livello inferiore al micron attraverso la reazione di spostamento, a volte aggiungendo composti organici per prevenire la corrosione e la migrazione dell'argento.
Il processo di deposizione dell'argento è semplice, con buone prestazioni elettriche e saldabilità e buona capacità di stoccaggio, ma non è adatto a scenari che richiedono elevata resistenza meccanica. Viene comunemente utilizzato in campi che richiedono elevate prestazioni elettriche e saldabilità e che sono sensibili ai costi, come alcuni circuiti stampati di apparecchiature elettroniche di consumo e di comunicazione.
5, processo di deposizione dello stagno
Dato che la saldatura è prevalentemente a base di stagno, le prospettive teoriche della tecnologia di deposizione dello stagno sono ampie. A causa delle limitazioni dei whisker di stagno e della migrazione dello stagno, il problema è stato successivamente risolto aggiungendo additivi organici per fornire una buona stabilità termica e saldabilità, formando composti intermetallici piatti di rame-stagno, evitando il problema della planarità del livellamento dell'aria calda e senza problemi di diffusione del metallo. Tuttavia, il periodo di conservazione del foglio di alluminio è breve e l’assemblaggio deve essere eseguito in sequenza. Adatto per scenari che richiedono elevata saldabilità, planarità e assemblaggio rapido, come prodotti elettronici di fascia medio-bassa.