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PCB技術

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8つのPCB表面処理プロセス
2020-08-07
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Author:ipcb      Share

表面処理の最も基本的な目的は、良好なはんだ付け性または電気的特性を確保することです。天然銅は空気中に酸化物の形で存在する傾向があるため、元の銅として長期間残る可能性は低く、銅には他の処理が必要です。その後の組み立てでは、ほとんどの酸化銅を除去するために強いフラックスを使用できますが、強いフラックス自体は簡単に除去できないため、業界では一般に強いフラックスを使用していません。


PCBの表面処理プロセスは数多くありますが、一般的なプロセスは、熱風レベリング、有機コーティング、無電解ニッケル/液浸金、液浸銀、液浸スズです。これらは、以下で1つずつ紹介します。




1.熱風レベリング(スプレー缶)


熱風はんだレベリング(一般にスプレースズとして知られている)としても知られる熱風レベリングは、PCBの表面に溶融スズ(鉛)はんだをコーティングし、加熱された圧縮空気で平らにして(吹き飛ばして)層を形成するプロセスです。それは銅の酸化に耐性があります。また、優れたはんだ付け性を備えたコーティング層を提供することもできます。熱風レベリング中、はんだと銅は接合部で銅-スズ金属間化合物を形成します。PCBを熱風で水平にするときは、溶融はんだに沈める必要があります。はんだが固化する前に、エアナイフが液体はんだを吹き飛ばします。エアナイフは、銅表面のはんだのメニスカスを最小限に抑え、はんだのブリッジを防ぐことができます。




2.有機はんだ付け性保存剤(OSP)


OSPは、RoHS指令の要件を満たすプリント回路基板(PCB)銅箔の表面処理プロセスです。OSPはOrganicSolderability Preservativesの略語で、中国語ではOrganic Solderability Preservatives、英語ではPrefluxとも呼ばれます。簡単に言えば、OSPはきれいな裸の銅の表面に有機膜を化学的に成長させることです。

このフィルム層は、耐酸化性、耐熱衝撃性、耐湿性を備えており、通常の環境で銅の表面を錆び(酸化や硫化物など)から保護するために使用されます。しかし、その後の高温溶接では、この保護膜は非常に除去する必要があります。フラックスによってすばやく除去できるため、露出したきれいな銅の表面を溶融はんだとすぐに結合して、非常に短時間で強力なはんだ接合にすることができます。 。 




3.ボード全体がニッケルメッキされた金です


ボードのニッケル-金メッキは、PCBの表面にニッケルの層をメッキし、次に金の層をメッキすることです。ニッケルメッキは主に金と銅の間の拡散を防ぐためのものです。電気メッキされたニッケル金には、ソフトゴールドメッキ(純金、金の表面が明るく見えない)とハードゴールドメッキ(表面が滑らかで硬く、耐摩耗性があり、コバルトなどの元素を含む)と金の表面の2種類があります。明るく見えます)。ソフトゴールドは主にチップパッケージの金線に使用されます。ハードゴールドは、主に非溶接領域での電気的相互接続に使用されます。


4.イマージョンゴールド


液浸金は、銅表面に優れた電気的特性を備えたニッケル-金合金の厚い層であり、PCBを長期間保護することができます。さらに、他の表面処理プロセスにはない環境耐性もあります。さらに、浸漬金は銅の溶解を防ぐこともでき、鉛フリーの組み立てに役立ちます。


5. Shen Xi

現在のはんだはすべてスズをベースにしているため、スズ層はどのタイプのはんだとも一致させることができます。スズ沈下プロセスは、平坦な銅-スズ金属間化合物を形成する可能性があります。この機能により、スズの沈下は、熱風レベリングの頭痛の平坦性の問題なしに、熱風レベリングと同じ優れたはんだ付け性を備えています。ブリキ板は長期間保管できません。組み立てはスズを沈める順番に従って行う必要があります。




6.イマージョンシルバー


液浸銀プロセスは、有機コーティングと無電解ニッケル/液浸金の間にあります。プロセスは比較的単純で高速です。銀は、熱、湿気、汚染にさらされても、良好なはんだ付け性を維持できますが、光沢が失われます。液浸銀は、銀層の下にニッケルがないため、無電解ニッケル/液浸金ほどの物理的強度がありません。


7.化学ニッケルパラジウム金


浸漬金と比較して、化学ニッケル-パラジウム-金はニッケルと金の間にパラジウムの余分な層があります。パラジウムは、置換反応による腐食を防ぎ、金の浸漬に十分な準備をすることができます。金はパラジウムでしっかりと覆われており、良好な接触面を提供します。


8.ハードゴールドのメッキ


製品の耐摩耗性を向上させるために、挿入と取り外しの回数を増やし、ハードゴールドを電気メッキします。


ユーザーの要件の増加、より厳しい環境要件、およびますます多くの表面処理プロセスにより、開発の見通しとより優れた汎用性を備えた表面処理プロセスの選択は、少し眩しくて混乱しているようです。。PCB表面処理プロセスが将来どこに行くかは、現在正確に予測することはできません。いずれにせよ、ユーザーの要件を満たし、環境を保護することを最初に行う必要があります。