Финишное покрытие печатных плат

Для сохранения паяемости печатных плат, обеспечения плоскостности покрытия и для надежного монтажа электронных компонентов и паяных соединений необходимо защищать медную поверхность контактных площадок печатной платы, так называемым финишным металлическим защитным покрытием. На элементы рисунка одной платы, имеющие различное назначение, могут наноситься разные покрытия, если это необходимо для обеспечения качества и надежности, либо одинаковое покрытие с «компромиссными» свойствами для упрощения процесса изготовления.
Мы предлагаем Вам оптимальный перечень финишных покрытий, который позволит сделать выбор в пользу одного–двух, в крайнем случае, трех вариантов, удовлетворяющих всем требованиям по стоимости, паяемости, надежности и т. д., для изготовления Ваших печатных плат.

Горячее лужение ПОС-63 (HASL)

пр-во Россия

Толщина, мкм: 15-25 
Процесс горячего облуживания платы, методом погружения на ограниченное время в ванну с расплавленным припоем и при быстрой выемке обдувкой струей горячего воздуха, убирающей излишки припоя и выравнивающей покрытие.

Плюсы

• Наиболее хорошо известный и традиционно применяющийся метод покрытия, технология его нанесения и дальнейшего использования плат, покрытых HASL, хорошо отработана;
• Хорошая прочность паяного соединения;
• Выдерживает множество циклов пайки.

 

Минусы

• Значительная неплоскостность контактных площадок;
• Содержит свинец, вреден для окружающей среды и обслуживающего персонала;
• Затруднено применение для плат с большим соотношением толщина платы и диаметра металлизированного отверстия;
• Значительная тепловая нагрузка на плату, что может вызвать ее коробление;
• Жесткий термоудар, который испытывают межслойные соединения многослойной платы при погружении в расплавленный припой
• Возможны замыкания контактных площадок компонентов с малым шагом, не рекомендуется применять данный метод для компонентов с шагом менее 0.5 мм;
• Неравномерная толщина покрытия на контактных площадках разного размера и ориентации. 

 

Иммерсионное золочение (Electroless Nickel / Immersion Gold - ENIG)

Атотех (Германия)

Толщина, мкм: 3 – 5,0 Ni; 0,06 – 0,1 Au 

Наносимое химическим методом покрытие, представляет собой тонкую золотую пленку, наносимую поверх подслоя никеля. Функция золота — обеспечивать хорошую паяемость и защищать никель от окисления, а сам никель служит барьером, предотвращающим взаимную диффузию золота и меди.

Плюсы 

• Плоская поверхность, равномерная толщина покрытия
• Подходит для установки компонентов с малым шагом
• Не влияет на размер металлизированных отверстий
• Выдерживает многократное термоциклирование
• Подходит для нажимных и скользящих контактов

Минусы

• Паяемость сильно зависит от правильного выбора очистителей, флюса и режимов пайки
• Печатные платы должны хранится в вакуумной упаковке в шкафах сухого хранения
• Содержит никель, который считается канцерогеном
• Не оптимально для плат с высокоскоростными сигналами
• Возможно появление дефектов типа «черные площадки»
• Ограничения по зазорам рисунка, открытых от защитной маски и на ФАФе.

Рекомендации по монтажу печатных плат...

Иммерсионное олово (Immersion Tin - ISn)

Атотех (Германия)

Толщина, мкм: 0,8–1,2 Sn

 
Химическое покрытие, обеспечивающее высокую плоскостность печатных площадок платы и совместимое со всеми способами пайки, нежели ENIG. Процесс нанесения иммерсионного олова, схож с процессом нанесения иммерсионного золота. Иммерсионное олово обеспечивает хорошую паяемость после длительного хранения, которое обеспечиваются введением подслоя органометалла в качестве барьера между медью контактных площадок и непосредственно оловом. Барьерный подслой предотвращает взаимную диффузию меди и олова, образование интерметаллидов и рекристаллизацию олова. В данном случае подозрения, что из ImmSn самопроизвольно могут образоваться нитевидные кристаллические усы, несостоятельны, поскольку толщина покрытия недостаточна для их формирования. А в результате пайки оно теряет самостоятельность для каких-либо неблагоприятных процессов, характерных для чистого олова.

Плюсы 

• Отличная паяемость
• Можно использовать те же паяльные пасты, что и для плат с покрытием HAL
• Плоская поверхность, покрытие подходит для установки компонентов с малым шагом выводов
• Хорошо подходит для выполнения соединений разъемов с платой методом запрессовки по технологии Press-Fit
• Хорошо подходит для ВЧ плат (не содержит слой никеля )
• Не влияет на размер металлизированных отверстий

Минусы

• Платы требуют осторожного обращения
• Печатные платы должны хранится в вакуумной упаковке в шкафах сухого хранения
• Не пригодно для производства клавиатур/сенсорных панелей

Рекомендации по монтажу печатных плат...

 

Гальваническое золочение ножевых разъёмов (Gold Fingers)

пр-во Россия

Толщина, мкм: 5 -6 Ni; 1,5 – 3 Au

Размер обрабатываемой области: 300 х 50 мм

Гальваническое золочение контактов разъема по подслою никеля. Наносится электрохимическим осаждением (гальваника) и может совместно использоваться с другими покрытиями. Используется в основном для нанесения на концевые контакты и ламели, так же пригодно для производства клавиатур/сенсорных панелей.

Плюсы

• Имеет высокую механическую прочность, стойкость к истиранию и неблагоприятному воздействию окружающей среды
• Незаменимо там, где важно обеспечить надежный и долговечный электрический контакт. Возможно увеличить толщину в несколько раз

Минусы

• Высокая стоимость
• Для покрытия обязателен гальванический контакт
• Ограничения по размеру печатных плат