एक लेख समझता है | पीसीबी कारखाने में सतह प्रसंस्करण प्रक्रिया के चयन का आधार क्या है

पीसीबी सतह उपचार का सबसे बुनियादी उद्देश्य अच्छी वेल्डेबिलिटी या विद्युत गुण सुनिश्चित करना है। चूँकि प्रकृति में तांबा हवा में ऑक्साइड के रूप में मौजूद रहता है, इसलिए यह लंबे समय तक अपने मूल तांबे के रूप में बना रहना संभव नहीं है, इसलिए इसे तांबे से उपचारित करने की आवश्यकता होती है।

पीसीबी सतह उपचार की कई प्रक्रियाएँ हैं। इनमें आम तौर पर इस्तेमाल होने वाले उत्पाद हैं: फ्लैट, ऑर्गेनिक वेल्डेड प्रोटेक्टिव एजेंट (OSP), फुल-बोर्ड निकल-प्लेटेड गोल्ड, शेन जिन, शेनक्सी, शेनयिन, केमिकल निकल, गोल्ड और इलेक्ट्रोप्लेटिंग हार्ड गोल्ड। लक्षण।

1. गर्म हवा सपाट है (स्प्रे टिन)

गर्म हवा समतलीकरण प्रक्रिया की सामान्य प्रक्रिया है: सूक्ष्म क्षरण → प्रीहीटिंग → कोटिंग वेल्डिंग → स्प्रे टिन → सफाई।

गर्म हवा सपाट होती है, जिसे गर्म हवा वेल्डिंग (आमतौर पर टिन स्प्रे के रूप में जाना जाता है) के रूप में भी जाना जाता है, जो पीसीबी की सतह पर पिघले हुए टिन (सीसा) को लेप करने और हवा को संपीड़ित करने के लिए गर्म करने की प्रक्रिया है, जिससे कॉपर ऑक्सीकरण-रोधी परत बनती है। यह अच्छी वेल्डेबिलिटी कोटिंग परतें भी प्रदान कर सकती है। गर्म हवा के साथ पूरा वेल्ड और कॉपर मिलकर एक कॉपर-टिन धातु अंतर्वाही यौगिक बनाते हैं। पीसीबी आमतौर पर पिघले हुए वेल्डेड पानी में डूब जाता है; हवा का चाकू वेल्डेड होने से पहले वेल्डेड तरल को सपाट तरल में उड़ा देता है;

तापीय पवन स्तर को दो प्रकारों में विभाजित किया जाता है: ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज। आमतौर पर यह माना जाता है कि क्षैतिज प्रकार बेहतर होता है। मुख्य रूप से क्षैतिज गर्म वायु सुधार परत अपेक्षाकृत एकरूप होती है, जिससे स्वचालित उत्पादन प्राप्त किया जा सकता है।

लाभ: अधिक भंडारण समय; पीसीबी पूरा होने के बाद, तांबे की सतह पूरी तरह से गीली होती है (वेल्डिंग से पहले टिन पूरी तरह से ढकी होती है); सीसा वेल्डिंग के लिए उपयुक्त; परिपक्व प्रक्रिया, कम लागत, दृश्य निरीक्षण और विद्युत परीक्षण के लिए उपयुक्त

नुकसान: लाइन बाइंडिंग के लिए उपयुक्त नहीं; सतह समतलता की समस्या के कारण, SMT पर भी सीमाएँ हैं; संपर्क स्विच डिज़ाइन के लिए उपयुक्त नहीं। टिन का छिड़काव करते समय, तांबा घुल जाएगा, और बोर्ड उच्च तापमान पर होगा। विशेष रूप से मोटी या पतली प्लेटों पर, टिन का छिड़काव सीमित होगा, और उत्पादन संचालन असुविधाजनक होगा।

2, कार्बनिक वेल्डेबिलिटी प्रोटेक्टेंट (ओएसपी)

सामान्य प्रक्रिया है: डीग्रीजिंग -> माइक्रो-एचिंग -> अचार -> शुद्ध पानी की सफाई -> कार्बनिक कोटिंग -> सफाई, और प्रक्रिया नियंत्रण उपचार प्रक्रिया को दिखाने के लिए अपेक्षाकृत आसान है।

OSP RoHS निर्देश की आवश्यकताओं के अनुसार मुद्रित सर्किट बोर्ड (PCB) कॉपर फ़ॉइल सतह के उपचार की एक प्रक्रिया है। OSP ऑर्गेनिक सोल्डरेबिलिटी प्रिजर्वेटिव्स का संक्षिप्त रूप है, जिसे ऑर्गेनिक सोल्डरेबिलिटी प्रिजर्वेटिव्स के रूप में भी जाना जाता है, जिसे अंग्रेजी में प्रीफ्लक्स के रूप में भी जाना जाता है। सरल शब्दों में कहें तो OSP एक साफ, नंगे तांबे की सतह पर रासायनिक रूप से विकसित कार्बनिक त्वचा फिल्म है। इस फिल्म में एंटी-ऑक्सीकरण, हीट शॉक, नमी प्रतिरोध है, जो तांबे की सतह को सामान्य वातावरण में जंग (ऑक्सीकरण या वल्कनीकरण, आदि) से बचाने के लिए है; हालांकि, बाद में वेल्डिंग उच्च तापमान में, इस सुरक्षात्मक फिल्म को फ्लक्स द्वारा आसानी से और जल्दी से हटाया जाना चाहिए, ताकि उजागर साफ तांबे की सतह को तुरंत पिघले हुए सोल्डर के साथ बहुत कम समय में एक ठोस सोल्डर जोड़ में बदला जा सके।

लाभ: प्रक्रिया सरल है, सतह बहुत समतल है, सीसा-रहित वेल्डिंग और SMT के लिए उपयुक्त है। पुनः कार्य करना आसान है, उत्पादन संचालन सुविधाजनक है, और क्षैतिज रेखा संचालन के लिए उपयुक्त है। बोर्ड बहु-प्रसंस्करण (जैसे OSP+ENIG) के लिए उपयुक्त है। कम लागत, पर्यावरण के अनुकूल।

नुकसान: रिफ्लो वेल्डिंग की संख्या सीमित है (कई बार वेल्डिंग करने पर फिल्म नष्ट हो जाएगी, मूल रूप से 2 बार वेल्डिंग करने पर कोई समस्या नहीं होती)। क्रिम्प तकनीक और वायर बाइंडिंग के लिए उपयुक्त नहीं है। दृश्य पहचान और विद्युत पहचान सुविधाजनक नहीं हैं। SMT के लिए N2 गैस सुरक्षा आवश्यक है। SMT पुनर्रचना उपयुक्त नहीं है। उच्च भंडारण आवश्यकताएँ।

3, पूरी प्लेट निकल सोने चढ़ाया

प्लेट निकल प्लेटिंग पीसीबी सतह कंडक्टर पर पहले निकल की परत और फिर सोने की परत चढ़ाने की प्रक्रिया है। निकल प्लेटिंग मुख्य रूप से सोने और तांबे के बीच फैलाव को रोकने के लिए की जाती है। इलेक्ट्रोप्लेटेड निकल गोल्ड दो प्रकार के होते हैं: सॉफ्ट गोल्ड प्लेटिंग (शुद्ध सोना, सोने की सतह चमकदार नहीं दिखती) और हार्ड गोल्ड प्लेटिंग (चिकनी और कठोर सतह, घिसाव प्रतिरोधी, जिसमें कोबाल्ट जैसे अन्य तत्व होते हैं, सोने की सतह चमकदार दिखती है)। सॉफ्ट गोल्ड का उपयोग मुख्य रूप से चिप पैकेजिंग गोल्ड वायर में किया जाता है; हार्ड गोल्ड का उपयोग मुख्य रूप से गैर-वेल्डेड विद्युत अंतर्संबंधों में किया जाता है।

लाभ: 12 महीने से ज़्यादा समय तक सुरक्षित भंडारण। कॉन्टैक्ट स्विच डिज़ाइन और गोल्ड वायर बाइंडिंग के लिए उपयुक्त। विद्युत परीक्षण के लिए उपयुक्त।

कमज़ोरी: ज़्यादा लागत, ज़्यादा मोटा सोना। इलेक्ट्रोप्लेटेड फिंगर्स के लिए अतिरिक्त डिज़ाइन वायर कंडक्शन की आवश्यकता होती है। चूँकि सोने की मोटाई एक समान नहीं होती, इसलिए वेल्डिंग में इस्तेमाल करने पर, ज़्यादा मोटे सोने के कारण सोल्डर जॉइंट में भंगुरता आ सकती है, जिससे मज़बूती प्रभावित होती है। इलेक्ट्रोप्लेटिंग सतह की एकरूपता की समस्या। इलेक्ट्रोप्लेटेड निकल गोल्ड तार के किनारों को ढक नहीं पाता। एल्युमीनियम वायर बॉन्डिंग के लिए उपयुक्त नहीं है।

4. सिंक सोना

सामान्य प्रक्रिया है: अचार सफाई -> सूक्ष्म संक्षारण -> प्रीलीचिंग -> सक्रियण -> इलेक्ट्रोलेस निकल चढ़ाना -> रासायनिक सोना लीचिंग; इस प्रक्रिया में 6 रासायनिक टैंक हैं, जिसमें लगभग 100 प्रकार के रसायन शामिल हैं, और प्रक्रिया अधिक जटिल है।

डूबता हुआ सोना तांबे की सतह पर एक मोटे, विद्युत रूप से अच्छे निकल-सोने के मिश्र धातु में लिपटा होता है, जो पीसीबी को लंबे समय तक सुरक्षित रख सकता है; इसके अलावा, इसमें पर्यावरणीय सहनशीलता भी होती है जो अन्य सतह उपचार प्रक्रियाओं में नहीं होती। इसके अलावा, डूबता हुआ सोना तांबे के विघटन को भी रोक सकता है, जिससे सीसा-मुक्त संयोजन को लाभ होगा।

लाभ: ऑक्सीकरण आसान नहीं, लंबे समय तक संग्रहीत किया जा सकता है, सतह समतल है, बारीक गैप वाले पिनों और छोटे सोल्डर जोड़ों वाले घटकों की वेल्डिंग के लिए उपयुक्त। बटनों वाले PCB बोर्ड (जैसे मोबाइल फ़ोन बोर्ड) को प्राथमिकता दी जाती है। वेल्डेबिलिटी में ज़्यादा कमी के बिना रिफ़्लो वेल्डिंग को कई बार दोहराया जा सकता है। इसका उपयोग COB (चिप ऑन बोर्ड) वायरिंग के लिए आधार सामग्री के रूप में किया जा सकता है।

नुकसान: उच्च लागत, कम वेल्डिंग क्षमता, क्योंकि गैर-इलेक्ट्रोप्लेटेड निकल प्रक्रिया का उपयोग किया जाता है, जिससे ब्लैक डिस्क की समस्या होना आसान है। निकल परत समय के साथ ऑक्सीकृत हो जाती है, और दीर्घकालिक विश्वसनीयता एक समस्या है।

5. डूबता हुआ टिन

चूँकि सभी मौजूदा सोल्डर टिन-आधारित हैं, टिन की परत को किसी भी प्रकार के सोल्डर से मिलाया जा सकता है। सिंकिंग टिन की प्रक्रिया से सपाट तांबा-टिन धातु इंटरमेटेलिक यौगिक बन सकते हैं, जिससे सिंकिंग टिन में गर्म हवा के समतलीकरण के समान ही अच्छी सोल्डरेबिलिटी होती है, बिना गर्म हवा के समतलीकरण की सिरदर्दी सपाट समस्या के; टिन प्लेट को बहुत लंबे समय तक संग्रहीत नहीं किया जा सकता है, और संयोजन टिन सिंकिंग के क्रम के अनुसार किया जाना चाहिए।

लाभ: क्षैतिज रेखा उत्पादन के लिए उपयुक्त। महीन रेखा प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त, सीसा-रहित वेल्डिंग के लिए उपयुक्त, विशेष रूप से क्रिम्पिंग तकनीक के लिए उपयुक्त। बहुत अच्छी समतलता, SMT के लिए उपयुक्त।

नुकसान: टिन व्हिस्कर की वृद्धि को नियंत्रित करने के लिए, अच्छी भंडारण स्थितियों की आवश्यकता होती है, अधिमानतः 6 महीने से अधिक नहीं। संपर्क स्विच डिज़ाइन के लिए उपयुक्त नहीं है। उत्पादन प्रक्रिया में, वेल्डिंग प्रतिरोध फिल्म प्रक्रिया अपेक्षाकृत अधिक होती है, अन्यथा वेल्डिंग प्रतिरोध फिल्म गिर जाएगी। बहु-वेल्डिंग के लिए, N2 गैस सुरक्षा सर्वोत्तम है। विद्युत माप भी एक समस्या है।

6. डूबती चाँदी

चांदी की सिंकिंग प्रक्रिया कार्बनिक कोटिंग और इलेक्ट्रोलेस निकल/गोल्ड प्लेटिंग के बीच की प्रक्रिया है, यह प्रक्रिया अपेक्षाकृत सरल और तेज़ है; गर्मी, नमी और प्रदूषण के संपर्क में आने पर भी, चांदी अच्छी वेल्डेबिलिटी बनाए रखने में सक्षम है, लेकिन इसकी चमक कम हो जाती है। चांदी की परत के नीचे निकल नहीं होने के कारण, चांदी की परत में इलेक्ट्रोलेस निकल/गोल्ड प्लेटिंग जैसी अच्छी भौतिक शक्ति नहीं होती है।

लाभ: सरल प्रक्रिया, सीसा रहित वेल्डिंग, एसएमटी के लिए उपयुक्त। बहुत समतल सतह, कम लागत, बहुत महीन रेखाओं के लिए उपयुक्त।

नुकसान: उच्च भंडारण आवश्यकताएँ, प्रदूषण का आसान होना। वेल्डिंग की मजबूती में समस्याएँ (सूक्ष्म-गुहा समस्या) होने की संभावना रहती है। वेल्डिंग प्रतिरोध फिल्म के नीचे तांबे में विद्युत-प्रवासन और जावानी बाइट की घटना होना आसान है। विद्युत मापन भी एक समस्या है।

7, रासायनिक निकल पैलेडियम

सोने के अवक्षेपण की तुलना में, निकल और सोने के बीच पैलेडियम की एक अतिरिक्त परत होती है, और पैलेडियम प्रतिस्थापन अभिक्रिया के कारण होने वाली संक्षारण घटना को रोक सकता है और सोने के अवक्षेपण के लिए पूरी तैयारी कर सकता है। सोना पैलेडियम से घनिष्ठ रूप से लेपित होता है, जिससे एक अच्छा संपर्क सतह प्राप्त होता है।

लाभ: सीसा रहित वेल्डिंग के लिए उपयुक्त। बहुत समतल सतह, SMT के लिए उपयुक्त। इसके माध्यम से छेद निकल-सोना भी हो सकते हैं। लंबे समय तक भंडारण, भंडारण की स्थिति कठोर नहीं है। विद्युत परीक्षण के लिए उपयुक्त। स्विच संपर्क डिज़ाइन के लिए उपयुक्त। एल्युमीनियम तार बाइंडिंग के लिए उपयुक्त, मोटी प्लेट के लिए उपयुक्त, पर्यावरणीय आक्रमणों के लिए मजबूत प्रतिरोध।

8. कठोर सोने पर विद्युत-लेपन

उत्पाद के पहनने के प्रतिरोध में सुधार करने के लिए, सम्मिलन और निष्कासन की संख्या में वृद्धि और कठोर सोने की इलेक्ट्रोप्लेटिंग की जानी चाहिए।

पीसीबी सतह उपचार प्रक्रिया में बदलाव बहुत बड़े नहीं हैं, यह अपेक्षाकृत दूर की बात लगती है, लेकिन यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि दीर्घकालिक धीमे बदलाव बड़े बदलावों को जन्म देंगे। पर्यावरण संरक्षण की बढ़ती माँगों के संदर्भ में, भविष्य में पीसीबी की सतह उपचार प्रक्रिया में निश्चित रूप से नाटकीय बदलाव आएगा।