Vật liệu cốt lõi của bảng mạch in là đồng, dễ bị oxy hóa, ảnh hưởng đến khả năng hàn và hiệu suất điện của nó. Xử lý bề mặt nhằm mục đích xây dựng một lớp bảo vệ trên bề mặt đồng để đảm bảo nó hoạt động ổn định. Hiện nay, các quy trình như san bằng không khí nóng, phủ hữu cơ và mạ niken/vàng không điện được sử dụng rộng rãi, mỗi quy trình đều có những ưu điểm, nhược điểm riêng và các kịch bản áp dụng.
Vật liệu cốt lõi của bảng mạch in là đồng, dễ bị oxy hóa, ảnh hưởng đến khả năng hàn và hiệu suất điện của nó. Xử lý bề mặt nhằm mục đích xây dựng một lớp bảo vệ trên bề mặt đồng để đảm bảo nó hoạt động ổn định. Hiện nay, các quy trình như san bằng không khí nóng, phủ hữu cơ và mạ niken/vàng không điện được sử dụng rộng rãi, mỗi quy trình đều có những ưu điểm, nhược điểm riêng và các kịch bản áp dụng.
1, Quá trình san lấp mặt bằng không khí nóng
Đạt được sự cân bằng không khí nóng bằng cách phủ lên bề mặt bảng mạch in bằng chất hàn chì thiếc nóng chảy và sử dụng khí nén nóng để làm phẳng, tạo thành lớp phủ chống-oxy hóa và có thể hàn được. Trong quá trình này, một hợp chất liên kim loại thiếc đồng dày 1-2mil được tạo ra. Quá trình này được chia thành loại dọc và loại ngang, trong đó loại ngang được ưa chuộng hơn do lớp phủ đồng nhất và dễ sản xuất tự động.
Quá trình này bao gồm khắc vi mô, gia nhiệt trước, phủ chất trợ dung, phun thiếc và làm sạch. Quá trình này có chi phí thấp, khả năng hàn tốt và công nghệ trưởng thành, nhưng nó có những vấn đề như độ phẳng bề mặt kém, sản xuất hạt thiếc dễ dàng và thân thiện với môi trường kém. Nó phù hợp với các lĩnh vực điện tử tiêu dùng và điều khiển công nghiệp nhạy cảm về chi phí, có yêu cầu thấp về độ phẳng và mối hàn mịn, chẳng hạn như bảng điều khiển gia đình.
2, Quá trình phủ hữu cơ
Về mặt hóa học, OSP tạo thành một màng hữu cơ trên bề mặt đồng trần, màng này thường có khả năng chống oxy hóa và có thể được loại bỏ bằng chất hàn trong quá trình hàn. Ngày nay, benzimidazole được sử dụng rộng rãi và để đối phó với hiện tượng hàn nóng chảy nhiều lần, cần phải chế tạo nhiều lớp phủ hữu cơ. Quy trình bao gồm tẩy dầu mỡ, khắc vi mô, rửa axit, làm sạch, phủ hữu cơ và làm sạch thứ cấp, đồng thời việc kiểm soát quy trình tương đối dễ dàng.
Công nghệ OSP đơn giản và tiết kiệm chi phí-với khoảng 25% -30% bảng mạch in áp dụng công nghệ này và tỷ lệ ngày càng tăng, có lợi thế về hàn đồng trần. Tuy nhiên, nó dễ bị ảnh hưởng bởi axit và độ ẩm, dẫn đến hiệu suất hàn nóng chảy thứ cấp kém, thời gian bảo quản và sử dụng hạn chế, đồng thời gặp một số khó khăn nhất định trong quá trình thử nghiệm và lắp ráp. Thích hợp cho các tình huống có yêu cầu thấp về chức năng kết nối bề mặt và thời gian bảo quản, chẳng hạn như bảng mạch in cho tivi, bảng đóng gói chip mật độ cao, v.v.
3, Quá trình mạ niken hóa học/ngâm vàng
ENIG tạo thành một lớp hợp kim vàng niken trên bề mặt đồng, có thể bảo vệ bảng mạch in trong thời gian dài. So với OSP, hiệu suất điện và khả năng chống chịu môi trường của nó tốt hơn. Mạ niken có thể ngăn chặn sự khuếch tán của vàng và đồng, đồng thời kiểm soát sự giãn nở theo hướng Z-ở nhiệt độ cao, điều này có lợi cho việc hàn-không chì. Quá trình này bao gồm tẩy và làm sạch, khắc vi mô, ngâm trước, kích hoạt, mạ niken hóa học và ngâm vàng hóa học, rất phức tạp và khó kiểm soát.
Quá trình này không dễ bị oxy hóa, có thể bảo quản trong thời gian dài, có bề mặt nhẵn, thích hợp để hàn các chân có khe hở nhỏ, có thể chịu được hàn nóng chảy lại nhiều lần và có thể được sử dụng làm chất nền cho liên kết dây COB. Tuy nhiên, chi phí cao, độ bền mối hàn yếu và khả năng xảy ra các vấn đề về đĩa đen khiến-có vấn đề về độ tin cậy lâu dài. Chủ yếu được sử dụng trong các lĩnh vực yêu cầu chức năng kết nối bề mặt cao và thời gian lưu trữ lâu, chẳng hạn như khu vực nút điện thoại di động, khu vực kết nối bộ định tuyến, v.v. Hiện tại, khoảng 10% -20% bảng mạch in sẽ được sử dụng.
4, Quá trình chìm bạc
Quá trình lắng đọng bạc diễn ra giữa OSP và ENIG, đơn giản và nhanh chóng. Mặc dù nó không thể tạo thành một lớp bảo vệ dày nhưng nó có thể duy trì hiệu suất điện và khả năng hàn tốt. Tuy nhiên, bề mặt sẽ mất độ bóng và thể lực kém. Nó tạo thành lớp phủ bạc nguyên chất ở cấp độ subicron thông qua phản ứng dịch chuyển, đôi khi bổ sung thêm các hợp chất hữu cơ để ngăn chặn sự ăn mòn và di chuyển của bạc.
Quá trình lắng đọng bạc đơn giản, có hiệu suất điện và khả năng hàn tốt, khả năng lưu trữ tốt, nhưng không phù hợp với các tình huống đòi hỏi độ bền cơ học cao. Nó thường được sử dụng trong các lĩnh vực đòi hỏi hiệu suất điện và khả năng hàn cao và nhạy cảm với chi phí, chẳng hạn như một số bảng mạch thiết bị điện tử tiêu dùng và truyền thông.
5, Quá trình lắng đọng thiếc
Do chất hàn chủ yếu dựa trên thiếc nên triển vọng lý thuyết của công nghệ lắng đọng thiếc rất rộng. Do những hạn chế của râu thiếc và sự di chuyển của thiếc, sau đó đã được giải quyết bằng cách thêm các chất phụ gia hữu cơ để mang lại sự ổn định nhiệt và khả năng hàn tốt, tạo thành các hợp chất liên kim loại thiếc đồng phẳng, tránh vấn đề phẳng khi san bằng không khí nóng và không có vấn đề khuếch tán kim loại. Tuy nhiên, thời gian bảo quản của lá nhôm ngắn và việc lắp ráp cần phải được tiến hành theo trình tự. Thích hợp cho các tình huống yêu cầu khả năng hàn cao, độ phẳng và lắp ráp nhanh, chẳng hạn như các sản phẩm điện tử cấp trung đến cấp thấp.