Το υλικό πυρήνα της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος, ο χαλκός, είναι επιρρεπές σε οξείδωση, η οποία επηρεάζει τη συγκόλληση και την ηλεκτρική απόδοση. Η επιφανειακή επεξεργασία στοχεύει στην κατασκευή ενός προστατευτικού στρώματος στην επιφάνεια του χαλκού για να εξασφαλίσει τη σταθερή λειτουργία της. Προς το παρόν, διεργασίες όπως η ισοπέδωση με ζεστό αέρα, η οργανική επίστρωση και η ηλεκτρολυτική επινικελίωση/επιχρύσωση χρησιμοποιούνται ευρέως, καθεμία με τα δικά της πλεονεκτήματα, μειονεκτήματα και εφαρμόσιμα σενάρια.
Το υλικό πυρήνα της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος, ο χαλκός, είναι επιρρεπές σε οξείδωση, η οποία επηρεάζει τη συγκόλληση και την ηλεκτρική απόδοση. Η επιφανειακή επεξεργασία στοχεύει στην κατασκευή ενός προστατευτικού στρώματος στην επιφάνεια του χαλκού για να εξασφαλίσει τη σταθερή λειτουργία της. Προς το παρόν, διεργασίες όπως η ισοπέδωση με ζεστό αέρα, η οργανική επίστρωση και η ηλεκτρολυτική επινικελίωση/επιχρύσωση χρησιμοποιούνται ευρέως, καθεμία με τα δικά της πλεονεκτήματα, μειονεκτήματα και εφαρμόσιμα σενάρια.
1, διαδικασία ισοπέδωσης ζεστού αέρα
Η ισοπέδωση θερμού αέρα επιτυγχάνεται με την επίστρωση της επιφάνειας της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος με συγκολλητικό μόλυβδο λιωμένου κασσίτερου και τη χρήση θερμαινόμενου πεπιεσμένου αέρα σε επίπεδο, σχηματίζοντας ένα αντιοξειδωτικό και συγκολλήσιμο στρώμα επίστρωσης. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας, παράγεται μια διαμεταλλική ένωση χάλκινου κασσιτέρου πάχους 1-2 mil. Η διαδικασία αυτή χωρίζεται σε κάθετους και οριζόντιους τύπους, με τον δεύτερο να ευνοείται περισσότερο λόγω της ομοιόμορφης επίστρωσής του και της ευκολίας αυτοματοποιημένης παραγωγής.
Η διαδικασία περιλαμβάνει μικροεγχάραξη, προθέρμανση, επίστρωση ροής, ψεκασμό κασσίτερου και καθαρισμό. Αυτή η διαδικασία έχει χαμηλό κόστος, καλή συγκολλησιμότητα και ώριμη τεχνολογία, αλλά έχει προβλήματα όπως κακή επιπεδότητα επιφάνειας, εύκολη παραγωγή σφαιριδίων κασσίτερου και κακή φιλικότητα προς το περιβάλλον. Είναι κατάλληλο για ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης και βιομηχανικά πεδία ελέγχου που είναι ευαίσθητα στο κόστος, έχουν χαμηλές απαιτήσεις για επιπεδότητα και λεπτή συγκόλληση, όπως πίνακες οικιακού ελέγχου.
2, διαδικασία οργανικής επίστρωσης
Το OSP σχηματίζει χημικά ένα οργανικό φιλμ στην επιφάνεια του γυμνού χαλκού, το οποίο είναι συνήθως ανθεκτικό στην οξείδωση και μπορεί να αφαιρεθεί με ροή συγκόλλησης κατά τη συγκόλληση. Σήμερα, η βενζιμιδαζόλη χρησιμοποιείται ευρέως και για να αντιμετωπιστεί η συγκόλληση πολλαπλής επαναροής, πρέπει να κατασκευαστούν πολλαπλά στρώματα οργανικής επίστρωσης. Η ροή της διαδικασίας καλύπτει την απολίπανση, τη μικροεγχάραξη, το πλύσιμο με οξύ, τον καθαρισμό, την οργανική επίστρωση και τον δευτερεύοντα καθαρισμό και ο έλεγχος της διαδικασίας είναι σχετικά εύκολος.
Η τεχνολογία OSP είναι απλή και-οικονομική, με περίπου 25% -30% των πλακών τυπωμένων κυκλωμάτων να την υιοθετούν και ένα αυξανόμενο ποσοστό, που διαθέτει το πλεονέκτημα της συγκόλλησης γυμνού χαλκού. Ωστόσο, είναι ευαίσθητο σε οξύ και υγρασία, με αποτέλεσμα κακή απόδοση συγκόλλησης δευτερεύουσας επαναροής, περιορισμένο χρόνο αποθήκευσης και χρήσης και ορισμένες δυσκολίες στη δοκιμή και τη συναρμολόγηση. Κατάλληλο για σενάρια με χαμηλές απαιτήσεις για λειτουργικότητα επιφανειακής σύνδεσης και διάρκεια αποθήκευσης, όπως πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων για τηλεοράσεις, πλακέτες συσκευασίας τσιπ υψηλής πυκνότητας κ.λπ.
3, Χημική διαδικασία χρυσού επιμετάλλωσης/βύθισης με νικέλιο
Το ENIG σχηματίζει ένα στρώμα κράματος χρυσού νικελίου στην επιφάνεια του χαλκού, το οποίο μπορεί να προστατεύσει την πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος για μεγάλο χρονικό διάστημα. Σε σύγκριση με το OSP, η ηλεκτρική του απόδοση και η περιβαλλοντική αντίσταση είναι καλύτερες. Η επινικελίωση μπορεί να αποτρέψει τη διάχυση χρυσού και χαλκού και επίσης να ελέγξει τη διαστολή της κατεύθυνσης Z σε υψηλές θερμοκρασίες, η οποία είναι ευεργετική για συγκόλληση χωρίς μόλυβδο-. Η διαδικασία περιλαμβάνει παστοποίηση και καθαρισμό, μικροεγχάραξη, προ-εμβύθιση, ενεργοποίηση, χημική επινικελίωση και χημική εμβάπτιση με χρυσό, η οποία είναι πολύπλοκη και δύσκολο να ελεγχθεί.
Αυτή η διαδικασία δεν είναι εύκολο να οξειδωθεί, μπορεί να αποθηκευτεί για μεγάλο χρονικό διάστημα, έχει λεία επιφάνεια, είναι κατάλληλη για συγκόλληση λεπτών ακίδων, μπορεί να αντέξει τη συγκόλληση πολλαπλών ροών και μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως υπόστρωμα για τη συγκόλληση σύρματος COB. Ωστόσο, το υψηλό κόστος, η ασθενής αντοχή συγκόλλησης και η ευαισθησία σε προβλήματα μαύρου δίσκου καθιστούν αμφισβητήσιμη τη μακροπρόθεσμη-αξιοπιστία. Χρησιμοποιείται κυρίως σε πεδία που απαιτούν υψηλή λειτουργικότητα επιφανειακής σύνδεσης και μεγάλη διάρκεια αποθήκευσης, όπως περιοχές κουμπιών κινητού τηλεφώνου, περιοχές σύνδεσης δρομολογητή κ.λπ. Επί του παρόντος, θα χρησιμοποιείται περίπου το 10% -20% των πλακών τυπωμένων κυκλωμάτων.
4, Ασημένια διαδικασία βύθισης
Η διαδικασία εναπόθεσης αργύρου είναι μεταξύ OSP και ENIG, απλή και γρήγορη. Αν και δεν μπορεί να σχηματίσει ένα παχύ προστατευτικό στρώμα, μπορεί να διατηρήσει καλή ηλεκτρική απόδοση και συγκολλησιμότητα. Ωστόσο, η επιφάνεια θα χάσει τη λάμψη και η φυσική δύναμη είναι φτωχή. Σχηματίζει ένα στρώμα επικάλυψης καθαρού αργύρου σε επίπεδο υπομικρών μέσω της αντίδρασης μετατόπισης, μερικές φορές προσθέτοντας οργανικές ενώσεις για την πρόληψη της διάβρωσης και της μετανάστευσης του αργύρου.
Η διαδικασία εναπόθεσης αργύρου είναι απλή, με καλή ηλεκτρική απόδοση και ικανότητα συγκόλλησης και καλή ικανότητα αποθήκευσης, αλλά δεν είναι κατάλληλη για σενάρια που απαιτούν υψηλή μηχανική αντοχή. Χρησιμοποιείται συνήθως σε πεδία που απαιτούν υψηλή ηλεκτρική απόδοση και δυνατότητα συγκόλλησης και είναι ευαίσθητα στο κόστος, όπως ορισμένες πλακέτες κυκλωμάτων ηλεκτρονικών ειδών ευρείας κατανάλωσης και εξοπλισμού επικοινωνίας.
5, διαδικασία εναπόθεσης κασσίτερου
Λόγω του γεγονότος ότι η συγκόλληση βασίζεται κυρίως σε κασσίτερο, οι θεωρητικές προοπτικές της τεχνολογίας εναπόθεσης κασσιτέρου είναι ευρείες. Λόγω των περιορισμών των μουστάκια κασσίτερου και της μετανάστευσης κασσίτερου, λύθηκε αργότερα με την προσθήκη οργανικών πρόσθετων για την παροχή καλής θερμικής σταθερότητας και συγκολλησιμότητας, σχηματίζοντας επίπεδες διαμεταλλικές ενώσεις κασσίτερου χαλκού, αποφεύγοντας το πρόβλημα επιπεδότητας της ισοπέδωσης θερμού αέρα και χωρίς προβλήματα διάχυσης μετάλλων. Ωστόσο, η περίοδος αποθήκευσης του φύλλου αλουμινίου είναι σύντομη και η συναρμολόγηση πρέπει να γίνει με τη σειρά. Κατάλληλο για σενάρια που απαιτούν υψηλή συγκολλησιμότητα, επιπεδότητα και γρήγορη συναρμολόγηση, όπως ηλεκτρονικά προϊόντα μεσαίας έως χαμηλής ποιότητας.