プリント基板のコア材料である銅は酸化しやすく、はんだ付け性や電気的性能に影響を与えます。表面処理は、銅の表面に保護層を構築し、安定した動作を保証することを目的としています。現在、熱風レベリング、有機コーティング、無電解ニッケル/金メッキなどのプロセスが広く使用されており、それぞれに独自の長所、短所、および適用可能なシナリオがあります。
プリント基板のコア材料である銅は酸化しやすく、はんだ付け性や電気的性能に影響を与えます。表面処理は、銅の表面に保護層を構築し、安定した動作を保証することを目的としています。現在、熱風レベリング、有機コーティング、無電解ニッケル/金メッキなどのプロセスが広く使用されており、それぞれに独自の長所、短所、および適用可能なシナリオがあります。
1、熱風レベリング工程
熱風レベリングは、プリント基板の表面を溶融錫鉛はんだでコーティングし、加熱された圧縮空気を使用してレベリングし、酸化防止ではんだ付け可能なコーティング層を形成することで実現されます。{0}}このプロセス中に、厚さ 1 ～ 2 ミルの銅錫金属間化合物が生成されます。この工程は縦型と横型に分けられ、塗布が均一で自動化が容易な後者が好まれています。
このプロセスには、マイクロエッチング、予熱、フラックスコーティング、錫スプレー、洗浄が含まれます。このプロセスは低コストで溶接性が良く、技術も成熟していますが、表面の平坦性が悪く、錫ビーズの製造が容易で、環境に優しいなどの問題があります。家庭用制御基板など、コストが重視され、平坦性や微細溶接の要件が低い家庭用電化製品や産業用制御分野に適しています。
2、有機コーティング工程
OSP は、裸銅の表面に有機皮膜を化学的に形成します。この有機皮膜は通常酸化に強く、溶接時のはんだフラックスによって除去できます。現在ではベンゾイミダゾールが広く使用されており、複数回のリフローはんだ付けに対応するには、複数の有機コーティング層を構築する必要があります。工程フローは脱脂、マイクロエッチング、酸洗浄、洗浄、有機コーティング、二次洗浄となっており、工程管理は比較的容易です。
OSP テクノロジはシンプルでコスト効率が高く、プリント基板の約 25% -30% で採用されており、その割合は増加しており、裸銅はんだ付けの利点があります。-ただし、酸や湿気に弱いため、二次リフローはんだ付け性能が低下し、保管および使用時間が制限され、テストや組み立てが困難になります。テレビ用プリント基板、高密度チップパッケージング基板など、表面接続機能と保管寿命に対する要件が低いシナリオに適しています。
3、化学ニッケルメッキ/浸漬金処理
ENIGは銅表面にニッケル金合金層を形成し、プリント基板を長期間保護します。 OSPと比較して、電気的性能と耐環境性が優れています。ニッケルめっきは、金と銅の拡散を防止し、高温での Z{2}} 方向の膨張を制御することができるため、鉛フリーはんだ付けに有益です。-このプロセスには、酸洗いと洗浄、マイクロ エッチング、予備浸漬、活性化、化学ニッケル メッキ、および化学金浸漬が含まれますが、これらは複雑で制御が困難です。
このプロセスは酸化しにくく、長期保存が可能で、表面が滑らかで、ファインギャップピンのはんだ付けに適し、複数回のリフローはんだ付けに耐え、COBワイヤボンディング用の基板として使用できます。ただし、コストが高く、溶接強度が弱く、ブラック ディスクの問題が発生しやすいため、長期的な信頼性には疑問があります。-主に携帯電話のボタン部やルータの接続部など、高い面接続機能と長期保存性が要求される分野で使用されており、現在プリント基板の10%～20%程度が使用される予定です。
4、シルバー流し込み工程
銀蒸着プロセスは OSP と ENIG の間にあり、シンプルかつ高速です。厚い保護層を形成することはできませんが、良好な電気的性能と溶接性を維持できます。ただし、表面の光沢は失われ、物理的強度は劣ります。置換反応によりサブミクロンレベルの純銀コーティング層を形成し、場合によっては銀の腐食や移行を防ぐために有機化合物を添加します。
銀の蒸着プロセスは単純で、電気的性能と溶接性、貯蔵容量に優れていますが、高い機械的強度が必要なシナリオには適していません。一部の家庭用電化製品や通信機器の回路基板など、高い電気性能と溶接性が要求され、コストが重視される分野で一般的に使用されています。
5、錫の蒸着プロセス
はんだは主に錫をベースとしているという事実により、錫の堆積技術の理論上の見通しは広いです。錫のウィスカーと錫の移行には限界があるため、後に有機添加剤を添加することで良好な熱安定性と溶接性を実現し、平坦な銅錫金属間化合物を形成し、熱風レベリングによる平坦性の問題を回避し、金属拡散の問題を解決することで解決されました。ただし、アルミ箔は保管期間が短く、順番に組み立てる必要があります。中級から低級の電子製品など、高い溶接性、平坦性、迅速な組み立てが必要なシナリオに適しています。