表面饰面如何影响焊料糊性性能?
印刷电路板上使用了许多可遗传的表面饰面。这些表面表面是保护铜垫免受氧化和腐蚀的必要条件。铜氧化非常快,氧化物厚度随时间而生长。铜氧化物很难焊接到尤其是低活性无清洁通量的情况下。可卖的表面饰面可保护铜垫和孔,同时具有良好的焊接性。
从历史上看,最常见的表面饰面是锡铅(SN63/PB37)热空焊点(HASL)。用HASL涂装电路板的过程如下。将铜蚀刻以去除氧化物,然后将电路板涂在热空气中。电路板沉浸在熔融焊料中。当电路板从焊料中卸下时,热空气被用来“平整”焊料,使其相对平坦并清除孔。
最后,洗涤电路板以去除磁通残基。锡领先的Hasl具有非平面或“颠簸”的固有问题。这可能会对焊料糊和组件放置的印刷产生不利影响。
今天仍然使用锡铅Hasl,因为它也非常焊接,并且容忍多个焊接周期。
无铅HASL是一种常见的饰面,在许多应用中取代了锡铅Hasl。用无铅HASL涂装电路板的过程与锡铅Hasl的过程基本相同。唯一的例外是使用的焊料合金。Tin Lead Hasl使用SN63/PB37合金,而无铅Hasl使用锡/铜的合金(如SN100C)。无铅的HASL也存在非平面性的固有问题,但是通过多个焊接周期,焊接得很好。Hasl饰面非常耐用,可以很好地损坏机械损坏。
有机可焊性防腐剂(OSP)是一种流行的饰面,因为相对于其他表面饰面而言,其成本较低。用于用OSP涂装电路板的过程如下。清洁并蚀刻铜以去除污染物和氧化物。然后将铜涂有唑唑混合物。去除多余的液体并干燥涂层。
必须仔细处理OSP,因为它容易受到机械损坏的影响。OSP涂层电路板必须受到防空和水分的保护,以延长保质期。OSP是平坦的,因此与HASL没有相同的非计划问题。
众所周知,OSP显示出多个焊接周期的问题,主要用于需要有限数量焊接周期的成本敏感应用。
电子镍浸入金(ENIG)是非常流行的表面饰面。Enig的Electros Electrols镍电钯浸入金(Enepig)变得越来越流行。用ENIG涂装电路板的过程如下。清洁并蚀刻铜以去除污染物和氧化物。然后将铜涂有金属催化剂,例如钯。镍是通过将磷掺入镍沉积物中的电镀板过程中的。通过浸入镍金属溶解并用金金属代替的浸入式过程将一层薄薄的金铺在镍沉积物上。Enig容易受到镍过度腐蚀问题的影响,该镍通常被称为“黑垫”。
多年来,ENIG过程已得到改善,以最大程度地降低“黑垫”的风险。
ENIG是表面效率最高的效果之一。Enig是一种扁平的饰面,可促进优质的焊料糊印刷。恩尼格(Enig)也通过多个周期销售,并且保质期长。
浸入式锡是主要用于欧洲和亚洲的流行表面表面。用浸入式锡箱涂装电路板的过程如下。清洁并蚀刻铜以去除污染物和氧化物。准备铜表面通过预处理步骤,然后用浸入式锡镀锡。将锡金属铺在电路板垫上时,将铜溶解在电镀溶液中。
浸入板过程是自限制的,它限制了锡的最大厚度。浸入锡最初是扁平的,最初焊接得很好。无铅的焊接温度会损坏饰面,从而导致后续的焊接步骤具有挑战性。浸入锡也容易受到处理损伤,因为它相对较薄。
浸入银与浸入式锡相似,但银色金属在铜垫上铺板。用于将浸入电路板上的过程如下。清洁并蚀刻铜以去除污染物和氧化物。铜表面是通过预处理步骤制备用于银板的,然后用浸入银镀铜。将银金属铺在电路板垫上时,将铜溶解在电镀溶液中。浸入板过程是自限制的,它限制了银的最大厚度。抗污染物要么被合并到银板步骤中,要么作为最后一步。
浸入式银色最初是平坦的,最初焊接得很好,但是可以通过空气曝光和施加焊接的热量来破坏。
污损的浸入式白银很难焊接。浸入银易于处理损伤,因为它相对较薄,必须保护空气和硫暴露。浸入银和浸入式锡都是具有成本效益的饰面。
市场上有如此多的表面饰面,如何为每个表面饰面优化性能?最近已经完成了测试各种焊料糊的性能,其中每种表面饰面如下所示(图1)。

在此测试中使用了四种不同的焊料糊。
这包括水溶性SN63/PB37和SAC305焊料, 和没有干净的SN63/PB37和SAC305焊料。FCT组件的PR测试板用于此评估(图2)。

总结了性能,并提出了建议,以帮助优化每种表面饰面的焊料性能。这项工作将在技术会议上介绍。