يشير التشطيب السطحي لثنائي الفينيل متعدد الكلور (لوحة الدوائر المطبوعة) إلى نوع الطلاء أو المعالجة المطبقة على آثار النحاس المكشوفة والوسادات الموجودة على سطح اللوحة.يخدم تشطيب السطح عدة أغراض، بما في ذلك حماية النحاس المكشوف من الأكسدة، وتعزيز قابلية اللحام، وتوفير سطح مستو لربط المكونات أثناء التجميع.توفر التشطيبات السطحية المختلفة مستويات مختلفة من الأداء والتكلفة والتوافق مع تطبيقات محددة.
يعد الطلاء بالذهب والذهب المغمور من العمليات الشائعة الاستخدام في إنتاج لوحات الدوائر الحديثة.مع التكامل المتزايد للدوائر المتكاملة والعدد المتزايد من المسامير، فإن عملية رش اللحام العمودي تكافح من أجل تسطيح منصات اللحام الصغيرة، مما يشكل تحديات أمام تجميع SMT.بالإضافة إلى ذلك، العمر الافتراضي لألواح القصدير المرشوشة قصير.توفر عمليات طلاء الذهب أو غمر الذهب حلولاً لهذه المشكلات.
في تقنية التركيب السطحي، خاصة بالنسبة للمكونات الصغيرة جدًا مثل 0603 و0402، يؤثر استواء وسادات اللحام بشكل مباشر على جودة طباعة عجينة اللحام، والتي بدورها تؤثر بشكل كبير على جودة اللحام بإعادة التدفق اللاحق.لذلك، غالبًا ما يتم ملاحظة استخدام الطلاء الذهبي أو الذهب المغمور على كامل اللوحة في عمليات التثبيت السطحي عالية الكثافة والصغيرة جدًا.
أثناء مرحلة الإنتاج التجريبي، وبسبب عوامل مثل شراء المكونات، غالبًا لا يتم لحام اللوحات فور وصولها.وبدلاً من ذلك، قد ينتظرون لأسابيع أو حتى أشهر قبل استخدامها.العمر الافتراضي للألواح الذهبية المطلية بالذهب والغمر أطول بكثير من عمر الألواح المطلية بالقصدير.وبالتالي، فإن هذه العمليات هي المفضلة.إن تكلفة مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور المطلية بالذهب والمغمورة بالذهب أثناء مرحلة أخذ العينات مماثلة لتكلفة ألواح سبائك الرصاص والقصدير.
1. غمر النيكل بالذهب غير الكهربائي (ENIG): هذه طريقة شائعة لمعالجة أسطح ثنائي الفينيل متعدد الكلور.أنها تنطوي على تطبيق طبقة من النيكل اللاكهربائي كطبقة وسيطة على منصات اللحام، تليها طبقة من الذهب المغمور على سطح النيكل.تقدم ENIG فوائد مثل قابلية اللحام الجيدة، والتسطيح، ومقاومة التآكل، وأداء اللحام المناسب.تساعد خصائص الذهب أيضًا في منع الأكسدة، وبالتالي تعزيز استقرار التخزين على المدى الطويل.
2. تسوية لحام الهواء الساخن (HASL): هذه طريقة شائعة أخرى لمعالجة الأسطح.في عملية HASL، يتم غمس وسادات اللحام في سبيكة القصدير المنصهر ويتم نفخ اللحام الزائد باستخدام الهواء الساخن، تاركًا وراءه طبقة لحام موحدة.تشمل مزايا HASL انخفاض التكلفة وسهولة التصنيع واللحام، على الرغم من أن دقة سطحه واستوائه قد تكون أقل نسبيًا.
3. طلاء الذهب بالكهرباء: تتضمن هذه الطريقة طلاء طبقة من الذهب بالكهرباء على وسادات اللحام.يتفوق الذهب في التوصيل الكهربائي ومقاومة التآكل، وبالتالي تحسين جودة اللحام.ومع ذلك، فإن الطلاء بالذهب عادة ما يكون أكثر تكلفة مقارنة بالطرق الأخرى.يتم تطبيقه بشكل خاص في تطبيقات الأصابع الذهبية.
4. المواد الحافظة العضوية القابلة للحام (OSP): تتضمن OSP وضع طبقة واقية عضوية على وسادات اللحام لحمايتها من الأكسدة.يوفر OSP تسطيحًا جيدًا وقابلية لحام ومناسبًا لتطبيقات الخدمة الخفيفة.
5. قصدير الغمر: على غرار الذهب المغمور، يتضمن قصدير الغمر طلاء وسادات اللحام بطبقة من القصدير.يوفر القصدير المغمور أداء لحام جيدًا كما أنه فعال من حيث التكلفة نسبيًا مقارنة بالطرق الأخرى.ومع ذلك، قد لا يتفوق بقدر الذهب المغمور من حيث مقاومة التآكل والاستقرار على المدى الطويل.
6. طلاء النيكل/الذهب: تشبه هذه الطريقة طريقة غمر الذهب، ولكن بعد طلاء النيكل بدون كهرباء، يتم طلاء طبقة من النحاس تليها معالجة المعدن.يوفر هذا الأسلوب موصلية جيدة ومقاومة للتآكل، ومناسبًا للتطبيقات عالية الأداء.
7. طلاء الفضة: يتضمن الطلاء الفضي طلاء وسادات اللحام بطبقة من الفضة.تعتبر الفضة ممتازة من حيث التوصيل، ولكنها قد تتأكسد عند تعرضها للهواء، وعادةً ما تتطلب طبقة واقية إضافية.
8. طلاء الذهب الصلب: يتم استخدام هذه الطريقة للموصلات أو نقاط اتصال المقبس التي تتطلب إدخالاً وإزالة متكررة.يتم تطبيق طبقة أكثر سمكًا من الذهب لتوفير مقاومة التآكل وأداء التآكل.
الاختلافات بين طلاء الذهب والذهب الغمر:
1. يختلف الهيكل البلوري الذي يتكون من طلاء الذهب والذهب الغمر.يحتوي طلاء الذهب على طبقة ذهبية أرق مقارنة بالذهب الغاطس.يميل طلاء الذهب إلى أن يكون أصفر أكثر من الذهب المغمور، وهو ما يجده العملاء أكثر إرضاءً.
2. يتمتع الذهب المغمور بخصائص لحام أفضل مقارنة بالطلاء بالذهب، مما يقلل من عيوب اللحام وشكاوى العملاء.تتمتع الألواح الذهبية المغمورة بضغط أكثر قابلية للتحكم وأكثر ملاءمة لعمليات الترابط.ومع ذلك، نظرًا لطبيعته الأكثر ليونة، فإن الذهب المغمور أقل متانة بالنسبة للأصابع الذهبية.
3. يغطي الذهب المغمور الذهب والنيكل فقط على وسادات اللحام، ولا يؤثر على نقل الإشارة في طبقات النحاس، في حين أن الطلاء بالذهب قد يؤثر على نقل الإشارة.
4. يتميز طلاء الذهب الصلب ببنية بلورية أكثر كثافة مقارنة بالذهب المغمور، مما يجعله أقل عرضة للأكسدة.يحتوي الذهب المغمور على طبقة ذهبية أرق، مما قد يسمح للنيكل بالانتشار.
5. من غير المرجح أن يتسبب غمر الذهب في حدوث دوائر قصيرة في الأسلاك في التصميمات عالية الكثافة مقارنة بالطلاء بالذهب.
6. يتمتع الذهب المغمور بالتصاق أفضل بين طبقات مقاومة اللحام وطبقات النحاس، مما لا يؤثر على التباعد أثناء العمليات التعويضية.
7. غالباً ما يستخدم الذهب المغمور في الألواح ذات الطلب العالي بسبب تسطيحه الأفضل.يتجنب الطلاء الذهبي بشكل عام ظاهرة ما بعد التجميع للوسادة السوداء.إن التسطيح ومدة الصلاحية للألواح الذهبية المغمورة جيدة مثل تلك الخاصة بالطلاء بالذهب.
يتطلب اختيار طريقة المعالجة السطحية المناسبة النظر في عوامل مثل الأداء الكهربائي، ومقاومة التآكل، والتكلفة، ومتطلبات التطبيق.اعتماداً على ظروف محددة، يمكن اختيار عمليات المعالجة السطحية المناسبة لتلبية معايير التصميم.
وقت النشر: 18 أغسطس 2023
