回路基板PCBの表面処理プロセスの簡単な説明？

PCB表面処理技術とは、PCBコンポーネントおよび電気接続ポイント上の基板の機械的、物理的、および化学的特性とは異なる表面層を人工的に形成するプロセスを指します。 その目的は、PCBの良好なはんだ付け性または電気的性能を確保することです。 銅は空気中に酸化物の形で存在する傾向があり、PCBのはんだ付け性と電気的性能に深刻な影響を与えるため、PCBの表面処理が必要です。

1.熱風レベリング（スプレースズHASL）

ウェーブはんだ付けは、スルーホールデバイスが主流であるはんだ付けの最良の方法です。 ウェーブはんだ付けのプロセス要件を満たすには、熱風レベリング表面処理技術の使用で十分です。 もちろん、接合強度（特に接触接続）を高くする必要がある場合は、ニッケル/金を電気めっきする方法が主に使用されます。 HASLは世界中で使用されている主要な表面処理技術ですが、エレクトロニクス業界がHASLの代替案を検討するように駆り立てる主な推進力は、コスト、新しいプロセス要件、鉛フリー要件の3つです。

2.有機酸化防止剤（OSP）

有機はんだ付け性保護層は、はんだ付け前の銅の酸化を防ぐため、つまりPCBパッドのはんだ付け性を損傷から保護するために使用される有機コーティングです。

PCBの表面をOSPで処理した後、銅の酸化から保護するために、銅の表面に有機化合物の薄層が形成されます。 ベンゾトリアゾールタイプのOSPの厚さは一般に100A度ですが、イミダゾールタイプのOSPの厚さはより厚く、通常400A度です。 OSPフィルムは透明で、その存在を裸眼で識別しにくく、検出が困難です。 組み立て工程（リフローはんだ付け）では、OSPがはんだペーストや酸性フラックスに溶け込みやすく、同時に活性の強い銅表面が露出し、最終的にSn/Cu金属間化合物が形成されます。コンポーネントとパッド。 したがって、OSPは溶接面の処理に非常に優れた特性を備えています。 OSPには鉛汚染の問題がないため、環境にやさしいです。

3.イマージョンゴールド（ENIG）

ENIGの保護機構：電気的特性に優れたニッケル-金合金の厚い層が銅の表面に巻かれ、PCBを長期間保護することができます。 防錆バリアとしてのみ機能するOSPとは異なり、PCBの長期使用時に有用であり、優れた電気的性能を実現できます。 さらに、他の表面処理プロセスにはない環境への耐性もあります。

銅の表面はNi/Auで化学的にめっきされています。 内層Niの堆積厚さは一般に{{0}}μin（約3-6μm）であり、外層Auの堆積厚さは比較的薄く、一般に2-4μinchです。 （0。05-0。1μm）。 Niははんだと銅の間にバリア層を形成します。 はんだ付け中、外側のAuはすぐにはんだに溶け込み、はんだとNiはNi/Sn金属間化合物を形成します。 外側の金メッキは、保管中のNiの酸化または不動態化を防ぐためのものであるため、金メッキ層は十分に緻密で、厚さが薄すぎないようにする必要があります。

4.ケミカルイマージョンシルバー

OSPと無電解ニッケル/イマージョンゴールドの間では、プロセスがより簡単で高速になります。 それでも良好な電気的特性を提供し、熱、湿気、汚染にさらされても良好なはんだ付け性を維持しますが、変色します。 銀層の下にはニッケルがないため、液浸銀は無電解ニッケルメッキ/液浸金のような優れた物理的強度をすべて備えているわけではありません。

5.ニッケル金の電気めっき

PCBの表面の導体は、最初にニッケルの層で電気めっきされ、次に金の層が電気めっきされます。 ニッケルメッキは、主に金と銅の間の拡散を防ぐためのものです。 現在、電気メッキされたニッケル金には、ソフトゴールドメッキ（純金、金は明るく見えないことを意味します）とハードゴールドメッキ（表面が滑らかで硬く、耐摩耗性があり、コバルトなどの元素を含む）の2種類があります。表面が明るく見えます）。 ソフトゴールドは主にチップパッケージの金線に使用されます。 ハードゴールドは、主にはんだ付けされていない場所での電気的相互接続（ゴールドフィンガーなど）に使用されます。

6.PCB混合表面処理技術

表面処理には2つ以上の表面処理方法を選択してください。 一般的な形式は次のとおりです。液浸ニッケル金と酸化防止、電気めっきニッケル金と液浸ニッケル金、電気めっきニッケル金と熱風レベリング、液浸ニッケル金と熱風レベリング。