Le matériau de base des circuits imprimés, le cuivre, est sujet à l’oxydation, ce qui affecte sa soudabilité et ses performances électriques. Le traitement de surface vise à créer une couche protectrice sur la surface du cuivre pour assurer son fonctionnement stable. À l'heure actuelle, des procédés tels que le nivellement à l'air chaud, le revêtement organique et le placage autocatalytique au nickel/or sont largement utilisés, chacun ayant ses propres avantages, inconvénients et scénarios applicables.
Le matériau de base des circuits imprimés, le cuivre, est sujet à l’oxydation, ce qui affecte sa soudabilité et ses performances électriques. Le traitement de surface vise à créer une couche protectrice sur la surface du cuivre pour assurer son fonctionnement stable. À l'heure actuelle, des procédés tels que le nivellement à l'air chaud, le revêtement organique et le placage autocatalytique au nickel/or sont largement utilisés, chacun ayant ses propres avantages, inconvénients et scénarios applicables.
1, processus de nivellement à air chaud
Le nivellement à l'air chaud est obtenu en enduisant la surface du circuit imprimé avec de la soudure étain-plomb fondu et en utilisant de l'air comprimé chauffé pour niveler, formant ainsi une couche de revêtement anti-antioxydante et soudable. Au cours du processus, un composé intermétallique cuivre-étain de 1 à 2 mil d’épaisseur est généré. Ce processus est divisé en types verticaux et horizontaux, ce dernier étant plus favorisé en raison de son revêtement uniforme et de la facilité de production automatisée.
Le processus comprend la microgravure, le préchauffage, le revêtement de flux, la pulvérisation d'étain et le nettoyage. Ce procédé présente un faible coût, une bonne soudabilité et une technologie mature, mais il présente des problèmes tels qu'une mauvaise planéité de la surface, une production facile de billes d'étain et un mauvais respect de l'environnement. Il convient aux domaines de l'électronique grand public et du contrôle industriel qui sont sensibles aux coûts et ont de faibles exigences en matière de planéité et de soudage fin, tels que les tableaux de commande domestiques.
2, processus de revêtement organique
L'OSP forme chimiquement un film organique sur la surface du cuivre nu, qui est normalement résistant à l'oxydation et peut être éliminé par un flux de soudure pendant le soudage. De nos jours, le benzimidazole est largement utilisé et pour faire face à de multiples brasages par refusion, plusieurs couches de revêtement organique doivent être construites. Le flux de processus couvre le dégraissage, la microgravure, le lavage à l'acide, le nettoyage, le revêtement organique et le nettoyage secondaire, et le contrôle du processus est relativement simple.
La technologie OSP est simple et-rentable : environ 25 % -30 % des cartes de circuits imprimés l'adoptent et une proportion croissante possède l'avantage de la soudure en cuivre nu. Cependant, il est sensible à l'acide et à l'humidité, ce qui entraîne de mauvaises performances de brasage par refusion secondaire, une durée de stockage et d'utilisation limitée, ainsi que certaines difficultés de test et d'assemblage. Convient aux scénarios avec de faibles exigences en matière de fonctionnalité de connexion de surface et de durée de stockage, tels que les cartes de circuits imprimés pour téléviseurs, les cartes d'emballage de puces haute densité, etc.
3, processus de nickelage chimique/or par immersion
ENIG forme une couche d'alliage nickel-or sur la surface du cuivre, ce qui peut protéger le circuit imprimé pendant une longue période. Par rapport à l'OSP, ses performances électriques et sa résistance environnementale sont meilleures. Le placage au nickel peut empêcher la diffusion de l'or et du cuivre, et également contrôler l'expansion dans la direction Z-à haute température, ce qui est bénéfique pour le brasage sans plomb-. Le processus implique le décapage et le nettoyage, la micro-gravure, la pré-immersion, l'activation, le nickelage chimique et l'immersion chimique dans l'or, qui sont complexes et difficiles à contrôler.
Ce processus n'est pas facile à oxyder, peut être stocké pendant une longue période, a une surface lisse, convient au soudage de broches à espacement fin, peut résister à plusieurs soudures par refusion et peut être utilisé comme substrat pour la liaison de fils COB. Cependant, le coût élevé, la faible résistance du soudage et la susceptibilité aux problèmes de disque noir rendent la fiabilité à long terme- discutable. Principalement utilisé dans les domaines qui nécessitent une fonctionnalité de connexion de surface élevée et une longue durée de stockage, tels que les zones de boutons de téléphone portable, les zones de connexion de routeur, etc. Actuellement, environ 10 à 20 % des cartes de circuits imprimés seront utilisées.
4, processus de naufrage de l'argent
Le procédé de dépôt d'argent se situe entre OSP et ENIG, simple et rapide. Bien qu'il ne puisse pas former une couche protectrice épaisse, il peut maintenir de bonnes performances électriques et une bonne soudabilité. Cependant, la surface perdra de son éclat et la force physique sera faible. Il forme une couche de revêtement d'argent pur de niveau submicronique par réaction de déplacement, ajoutant parfois des composés organiques pour empêcher la corrosion et la migration de l'argent.
Le processus de dépôt d'argent est simple, avec de bonnes performances électriques, une bonne soudabilité et une bonne capacité de stockage, mais il ne convient pas aux scénarios nécessitant une résistance mécanique élevée. Il est couramment utilisé dans les domaines qui nécessitent des performances électriques et une soudabilité élevées et qui sont sensibles aux coûts, tels que les cartes de circuits imprimés de certains appareils électroniques grand public et d'équipements de communication.
5, processus de dépôt d'étain
Étant donné que la soudure est principalement à base d’étain, les perspectives théoriques de la technologie de dépôt d’étain sont vastes. En raison des limitations des moustaches d'étain et de la migration de l'étain, ce problème a ensuite été résolu en ajoutant des additifs organiques pour assurer une bonne stabilité thermique et une bonne soudabilité, formant ainsi des composés intermétalliques plats en cuivre et étain, évitant le problème de planéité du nivellement à l'air chaud et sans problèmes de diffusion du métal. Cependant, la période de stockage de la feuille d'aluminium est courte et l'assemblage doit être effectué dans l'ordre. Convient aux scénarios qui nécessitent une soudabilité élevée, une planéité et un assemblage rapide, tels que les produits électroniques de milieu à bas de gamme.