Kemasan permukaan PCB (Papan Litar Bercetak) merujuk kepada jenis salutan atau rawatan yang digunakan pada kesan dan pad kuprum terdedah pada permukaan papan.Kemasan permukaan mempunyai beberapa tujuan, termasuk melindungi kuprum terdedah daripada pengoksidaan, meningkatkan kebolehmaterian dan menyediakan permukaan rata untuk lampiran komponen semasa pemasangan.Kemasan permukaan yang berbeza menawarkan pelbagai tahap prestasi, kos dan keserasian dengan aplikasi tertentu.
Emas-penyaduran dan emas rendaman adalah proses yang biasa digunakan dalam pengeluaran papan litar moden.Dengan penyepaduan IC yang semakin meningkat dan bilangan pin yang semakin meningkat, proses penyemburan pateri menegak bergelut untuk meratakan pad pateri kecil, menimbulkan cabaran untuk pemasangan SMT.Selain itu, jangka hayat plat timah yang disembur adalah pendek.Proses saduran emas atau emas rendaman menawarkan penyelesaian kepada isu ini.
Dalam teknologi pelekap permukaan, terutamanya untuk komponen ultra-kecil seperti 0603 dan 0402, kerataan pad pateri secara langsung memberi kesan kepada kualiti cetakan pes pateri, yang seterusnya mempengaruhi dengan ketara kualiti pematerian aliran semula seterusnya.Oleh itu, penggunaan saduran emas papan penuh atau emas rendaman sering diperhatikan dalam proses pemasangan permukaan berketumpatan tinggi dan ultra-kecil.
Semasa fasa pengeluaran percubaan, disebabkan faktor seperti perolehan komponen, papan selalunya tidak dipateri serta-merta semasa ketibaan.Sebaliknya, mereka mungkin menunggu selama berminggu-minggu atau bahkan berbulan-bulan sebelum digunakan.Jangka hayat papan emas bersalut emas dan rendaman adalah lebih lama daripada papan bersalut timah.Oleh itu, proses ini lebih disukai.Kos PCB emas bersalut emas dan rendaman semasa peringkat pensampelan adalah setanding dengan papan aloi timah plumbum.
1. Emas Perendaman Nikel Tanpa Elektronik (ENIG): Ini adalah kaedah rawatan permukaan PCB yang biasa.Ia melibatkan penggunaan lapisan nikel tanpa elektro sebagai lapisan perantara pada pad pateri, diikuti dengan lapisan emas rendaman pada permukaan nikel.ENIG menawarkan faedah seperti kebolehmaterian yang baik, kerataan, rintangan kakisan dan prestasi pematerian yang menggalakkan.Ciri-ciri emas juga membantu dalam mencegah pengoksidaan, sekali gus meningkatkan kestabilan penyimpanan jangka panjang.
2. Meratakan Pateri Udara Panas (HASL): Ini adalah satu lagi kaedah rawatan permukaan biasa.Dalam proses HASL, pad pateri dicelup ke dalam aloi timah cair dan lebihan pateri ditiup menggunakan udara panas, meninggalkan lapisan pateri yang seragam.Kelebihan HASL termasuk kos yang lebih rendah, kemudahan pembuatan dan pematerian, walaupun ketepatan permukaan dan kerataannya mungkin lebih rendah secara perbandingan.
3. Menyadur Emas: Kaedah ini melibatkan penyaduran lapisan emas pada pad pateri.Emas cemerlang dalam kekonduksian elektrik dan rintangan kakisan, dengan itu meningkatkan kualiti pematerian.Walau bagaimanapun, penyaduran emas biasanya lebih mahal berbanding kaedah lain.Ia digunakan terutamanya dalam aplikasi jari emas.
4. Pengawet Kebolehpaterian Organik (OSP): OSP melibatkan penggunaan lapisan pelindung organik pada pad pateri untuk melindunginya daripada pengoksidaan.OSP menawarkan kerataan yang baik, kebolehpaterian, dan sesuai untuk aplikasi ringan.
5. Timah Rendaman: Sama seperti emas rendaman, tin rendaman melibatkan menyalut pad pateri dengan lapisan timah.Timah rendaman memberikan prestasi pematerian yang baik dan agak kos efektif berbanding kaedah lain.Walau bagaimanapun, ia mungkin tidak cemerlang seperti emas rendam dari segi rintangan kakisan dan kestabilan jangka panjang.
6. Penyaduran Nikel/Emas: Kaedah ini serupa dengan emas rendaman, tetapi selepas penyaduran nikel tanpa elektro, lapisan kuprum disalut diikuti dengan rawatan metalisasi.Pendekatan ini menawarkan kekonduksian yang baik dan rintangan kakisan, sesuai untuk aplikasi berprestasi tinggi.
7. Penyaduran Perak: Penyaduran perak melibatkan salutan pad pateri dengan lapisan perak.Perak sangat baik dari segi kekonduksian, tetapi ia mungkin teroksida apabila terdedah kepada udara, biasanya memerlukan lapisan pelindung tambahan.
8. Penyaduran Emas Keras: Kaedah ini digunakan untuk penyambung atau titik hubungan soket yang memerlukan pemasukan dan penyingkiran yang kerap.Lapisan emas yang lebih tebal digunakan untuk memberikan ketahanan haus dan prestasi kakisan.
Perbezaan antara Saduran Emas dan Emas Rendaman:
1. Struktur kristal yang dibentuk oleh saduran emas dan emas rendaman adalah berbeza.Penyaduran emas mempunyai lapisan emas yang lebih nipis berbanding emas rendaman.Penyaduran emas cenderung lebih kuning daripada emas rendaman, yang pelanggan dapati lebih memuaskan.
2. Emas rendaman mempunyai ciri pematerian yang lebih baik berbanding penyaduran emas, mengurangkan kecacatan pematerian dan aduan pelanggan.Papan emas rendaman mempunyai tekanan yang lebih terkawal dan lebih sesuai untuk proses ikatan.Walau bagaimanapun, kerana sifatnya yang lebih lembut, emas rendaman kurang tahan lama untuk jari emas.
3. Emas rendaman hanya menyalut emas nikel pada pad pateri, tidak menjejaskan penghantaran isyarat dalam lapisan tembaga, manakala penyaduran emas mungkin memberi kesan kepada penghantaran isyarat.
4. Penyaduran emas keras mempunyai struktur kristal yang lebih tumpat berbanding emas rendaman, menjadikannya kurang terdedah kepada pengoksidaan.Emas rendam mempunyai lapisan emas yang lebih nipis, yang mungkin membenarkan nikel meresap keluar.
5. Emas rendaman kurang berkemungkinan menyebabkan litar pintas wayar dalam reka bentuk berketumpatan tinggi berbanding dengan saduran emas.
6. Emas rendaman mempunyai lekatan yang lebih baik antara rintangan pateri dan lapisan tembaga, yang tidak menjejaskan jarak semasa proses pampasan.
7. Emas rendaman sering digunakan untuk papan permintaan yang lebih tinggi kerana kerataannya yang lebih baik.Penyaduran emas secara amnya mengelakkan fenomena pad hitam selepas pemasangan.Kerataan dan jangka hayat papan emas rendaman adalah sama baiknya dengan saduran emas.
Memilih kaedah rawatan permukaan yang sesuai memerlukan mempertimbangkan faktor seperti prestasi elektrik, rintangan kakisan, kos dan keperluan aplikasi.Bergantung pada keadaan tertentu, proses rawatan permukaan yang sesuai boleh dipilih untuk memenuhi kriteria reka bentuk.
Masa siaran: 18 Ogos 2023
