В мире печатных плат (PCB) выбор отделки поверхности имеет решающее значение для общей производительности и долговечности электронных устройств. Обработка поверхности обеспечивает защитное покрытие, предотвращающее окисление, улучшающее паяемость и повышающее электрическую надежность печатной платы. Одним из популярных типов печатных плат является толстая медная печатная плата, известная своей способностью выдерживать высокие токовые нагрузки и обеспечивать лучшее управление температурным режимом. Однако,Часто возникает вопрос: можно ли изготовить толстые медные печатные платы с разной отделкой поверхности? В этой статье мы рассмотрим различные варианты отделки поверхности, доступные для толстых медных печатных плат, а также соображения, связанные с выбором подходящей отделки.
1. Узнайте больше о печатных платах из тяжелой меди.
Прежде чем углубляться в варианты отделки поверхности, необходимо понять, что такое толстая медная печатная плата и ее специфические характеристики. Как правило, печатные платы с толщиной меди более 3 унций (105 мкм) считаются толстыми медными печатными платами. Эти платы рассчитаны на передачу больших токов и эффективное рассеивание тепла, что делает их пригодными для силовой электроники, автомобилестроения, аэрокосмической отрасли и других устройств с высокими требованиями к мощности. Толстые медные печатные платы обеспечивают превосходную теплопроводность, более высокую механическую прочность и более низкое падение напряжения, чем стандартные печатные платы.
2. Важность обработки поверхности при производстве печатных плат из тяжелой меди:
Подготовка поверхности играет жизненно важную роль в защите медных дорожек и площадок от окисления и обеспечении надежных паяных соединений. Они действуют как барьер между открытой медью и внешними компонентами, предотвращая коррозию и сохраняя паяемость. Кроме того, обработка поверхности помогает обеспечить ровную поверхность для размещения компонентов и процессов соединения проводов. Выбор правильной обработки поверхности толстых медных печатных плат имеет решающее значение для оптимизации их производительности и надежности.
3. Варианты обработки поверхности печатной платы из тяжелой меди:
Выравнивание припоем горячим воздухом (HASL):
HASL — один из наиболее традиционных и экономичных вариантов обработки поверхности печатных плат. В этом процессе печатная плата погружается в ванну с расплавленным припоем, а излишки припоя удаляются с помощью ножа с горячим воздухом. Оставшийся припой образует толстый слой на поверхности меди, защищая ее от коррозии. Хотя HASL является широко используемым методом обработки поверхности, он не является лучшим выбором для толстых медных печатных плат из-за различных факторов. Высокие рабочие температуры, участвующие в этом процессе, могут вызвать термическую нагрузку на толстые слои меди, вызывая коробление или расслоение.
Химическое никелирование иммерсионным золотом (ENIG):
ENIG является популярным выбором для обработки поверхности и известен своей превосходной свариваемостью и коррозионной стойкостью. Он включает в себя нанесение тонкого слоя химического никеля, а затем нанесение слоя иммерсионного золота на поверхность меди. ENIG имеет плоскую, гладкую поверхность, что делает его пригодным для компонентов с мелким шагом и соединения золотой проволокой. Хотя ENIG можно использовать на толстых медных печатных платах, очень важно учитывать толщину золотого слоя, чтобы обеспечить адекватную защиту от высоких токов и тепловых эффектов.
Химическое никелирование. Химическое палладиевое иммерсионное золото (ENEPIG):
ENEPIG — это усовершенствованная обработка поверхности, обеспечивающая превосходную паяемость, устойчивость к коррозии и способность к соединению проводов. Он включает в себя нанесение слоя химического никеля, затем слоя химического палладия и, наконец, слоя иммерсионного золота. ENEPIG обладает превосходной долговечностью и может наноситься на толстые медные печатные платы. Он обеспечивает прочную поверхность, что делает его пригодным для применений с высокой мощностью и компонентов с мелким шагом.
Погружная банка (ISn):
Олово для погружения — альтернативный вариант обработки поверхности толстых медных печатных плат. Он погружает печатную плату в раствор на основе олова, образуя тонкий слой олова на поверхности меди. Погружная банка обеспечивает отличную паяемость, ровную поверхность и экологически безопасна. Однако при использовании иммерсионного олова на толстых медных печатных платах необходимо тщательно контролировать толщину слоя олова, чтобы обеспечить адекватную защиту от окисления и сильного тока.
Органический консервант для пайки (OSP):
OSP — это обработка поверхности, которая создает защитное органическое покрытие на открытых медных поверхностях. Он имеет хорошую паяемость и экономически эффективен. OSP подходит для приложений с низкой и средней мощностью и может использоваться на толстых медных печатных платах, если соблюдаются требования по допустимой токовой нагрузке и рассеиванию тепла. Одним из факторов, которые следует учитывать при использовании OSP на толстых медных печатных платах, является дополнительная толщина органического покрытия, которая может повлиять на общие электрические и тепловые характеристики.
4. Что следует учитывать при выборе отделки поверхности печатных плат из тяжелой меди:
Медная печатная плата, необходимо учитывать несколько факторов:
Текущая грузоподъемность:
Толстые медные печатные платы в основном используются в устройствах с высокой мощностью, поэтому крайне важно выбрать такую отделку поверхности, которая сможет выдерживать большие токовые нагрузки без значительного сопротивления или перегрева. Такие варианты, как ENIG, ENEPIG и погружная олово, обычно подходят для сильноточных применений.
Термическое управление:
Толстая медная печатная плата известна своей превосходной теплопроводностью и способностью рассеивать тепло. Обработка поверхности не должна препятствовать теплопередаче или вызывать чрезмерную термическую нагрузку на медный слой. Поверхностные обработки, такие как ENIG и ENEPIG, имеют тонкие слои, которые часто улучшают терморегулирование.
Паяемость:
Обработка поверхности должна обеспечивать отличную паяемость, чтобы обеспечить надежные паяные соединения и правильную работу компонента. Такие опции, как ENIG, ENEPIG и HASL, обеспечивают надежную пайку.
Совместимость компонентов:
Учитывайте совместимость выбранного покрытия поверхности с конкретными компонентами, которые будут установлены на печатной плате. Для компонентов с мелким шагом и соединения золотой проволокой может потребоваться обработка поверхности, например ENIG или ENEPIG.
Расходы:
Стоимость всегда является важным фактором при производстве печатных плат. Стоимость различных видов обработки поверхности варьируется в зависимости от таких факторов, как стоимость материала, сложность процесса и необходимое оборудование. Оцените влияние выбранных вариантов отделки поверхности на стоимость без ущерба для производительности и надежности.
Толстые медные печатные платы предлагают уникальные преимущества для приложений с высокой мощностью, и выбор правильной обработки поверхности имеет решающее значение для оптимизации их производительности и надежности.Хотя традиционные варианты, такие как HASL, могут оказаться непригодными из-за термических проблем, в зависимости от конкретных требований можно рассмотреть возможность обработки поверхности, такой как ENIG, ENEPIG, иммерсионная банка и OSP. При выборе покрытия для толстых медных печатных плат следует тщательно оценивать такие факторы, как допустимая токовая нагрузка, управление температурным режимом, возможность пайки, совместимость компонентов и стоимость. Сделав разумный выбор, производители могут обеспечить успешное производство и долгосрочную функциональность толстых медных печатных плат в различных электрических и электронных приложениях.
Время публикации: 13 сентября 2023 г.
Назад
