الصفحة الرئيسية > تصنيع لوحة الدوائر المطبوعة > السطح > اللمسة النهائية للسطح
في تصنيع اللوحات الإلكترونية، التكنولوجيا الشائعة المستخدمة في معالجة السطح هي كما يلي:
الإيقاف هو غمر لوحة الدوائر المطبوعة (PCB) في لحام القصدير والرصاص المنصهر، ثم تسوية السطح باستخدام الهواء الساخن لجعل القصدير يلتصق بشكل متساوٍ بسطح النحاس، وتشكيل طبقة مقاومة للأكسدة وسهلة اللحام. أما عملية النفخ فتهدف إلى جعل سطح القصدير مستويًا ومنع تراكم اللحام وحدوث الدوائر القصرية.
هناك نوعان من HASL: النوع الرأسي والنوع الأفقي. النوع الأفقي أفضل، وطبقة الطلاء تكون أكثر انتظامًا.
مخطط العملية: أولاً يتم التخليل الدقيق (لجعل سطح النحاس خشنًا لتسهيل الالتصاق)، ثم التسخين المسبق، تطبيق معالج اللحام (Flux)، رش القصدير، وأخيرًا التنظيف.
المزايا: التكلفة المنخفضة، والقابلية للاستخدام في كل مكان، وإمكانية الإصلاح عند التلف.
العيوب: سطح غير متساوٍ، وعدم الملائمة للأجزاء الصغيرة، والصدمة الحرارية، وتأثير غير جيد على الثقوب المعدنية (PTH)، وانخفاض قابلية التبليل أثناء اللحام.
OSP هو فيلم عضوي يُنتَج على سطح النحاس لمنع أكسدته. يتميز هذا الفيلم بمقاومة الأكسدة والحرارة والرطوبة، ويمكن إزالته بواسطة معالجة اللحام لضمان جودة اللحام.
في البداية كان يُستخدم الإيميدازول والبنزوترايازول، أما الآن فيُستخدم بشكل رئيسي جزيئات البنزيميدازول. ولإمكانية اللحام عدة مرات، تُضاف أيونات النحاس لجعل الفيلم أكثر قوة.
مخطط العملية: أولاً إزالة الدهون، ثم النقع الخفيف، ثم التخليل، والتنظيف، ثم تطبيق الفيلم العضوي، وأخيراً التنظيف.
المزايا: صديقة للبيئة وخالية من الرصاص، وسطح ناعم، وعملية بسيطة، وتكلفة منخفضة، وإمكانية الإصلاح.
العيوب: غير مناسبة للثقوب المعدنية (PTH)، وحساسة للبيئة، وفترة صلاحية قصيرة.
ENIG هي طبقة سميكة من سبيكة النيكل-الذهب تُرسب على سطح النحاس. تتميز بأداء مستقر جداً، وتحمي من الصدأ لفترة طويلة، وهي مناسبة للبيئات المعقدة.
يمكن للطبقة النيكلية أن تمنع انتشار الذهب والنحاس، وإلا فإن الذهب سيخترق بسرعة إلى داخل النحاس. الطبقة النيكلية بسماكة 5 ميكرون، ويمكنها منع التمدد عند درجات الحرارة العالية ومنع ذوبان النحاس أثناء لحام القصدير الخالي من الرصاص، مما يجعل اللحام أكثر موثوقية.
مخطط العملية: التنقيع، والنقع الخفيف، والغمس المسبق، والتنشيط، وطلاء النيكل، والغمس الذهبي. تتطلب العملية بأكملها 6 خزانات كيميائية وعدة مواد كيميائية، وهي نسبيًا معقدة.
المزايا: سطح أملس، هيكل قوي، صديق للبيئة وخالي من الرصاص، ومناسب للثقوب المعدنية (PTH).
العيوب: قد تحدث مشكلة الوسادة السوداء، تكلفة عالية، وصعوبة في الإصلاح.
توجد صعوبة الغمس الفضي بين OSP وENIG. لن يكون لها طلاء سميك مثل ENIG، ولكن الخصائص الكهربائية جيدة جدًا. يمكن اللحام حتى في بيئات ذات درجات حرارة عالية ورطبة وملوثة، ولكن قد يصبح السطح أكثر قتامة.
لا يحتوي الفضة الغامرة على طبقة دعم نيكل، ولا تكون قوية مثل طبقة ENIG. وهي تُنتج بتفاعل استبدال يُكوّن طبقة رقيقة من الفضة النقية على سطح النحاس. في بعض الأحيان تُضاف كمية صغيرة من المواد العضوية لمنع التآكل والهجرة في الفضة. هذه المواد العضوية تكون بسيطة جداً، أقل من 1%.
يتميّز طلاء القصدير الغامر بتوافقه العالي مع لحامات اليوم، لأن اللحام مصنوع في الغالب من القصدير. في الماضي، كان القصدير الغامر معرّضاً لمشكلة خصلات القصدير (Tin Whiskers)، مما تسبب مشاكل أثناء عملية اللحام. لاحقاً، تمت إضافة مواد عضوية لجعل طبقة القصدير ذات طبيعة حبيبية، مما حل مشكلة خصلات القصدير وحسّن من الاستقرار الحراري وقابلية اللحام.
يمكن لطبقة القصدير الغاطسة أن تشكل طبقة مركبة من القصدير والنحاس على سطح النحاس. تشبه خصائص اللحام تلك الموجودة في الرش القصدير، ولكنها لا تعاني من مشكلة عدم تساوي السطح كما في الرش القصدير، كما أنها لا تعاني أيضًا من مشكلة الانتشار المعدني البيني كما في حالة ENIG.
ملاحظة: لا يمكن تخزين لوحات القصدير الغامر لفترة طويلة.
دوائر كهربائية بطبقة نحاس سميكة
الـ AOI
FR4
ثقوب معدنية نصفية
EN
