Miten FR-4 PCB:n pintakäsittely vaikuttaa sen sähköiseen ja mekaaniseen suorituskykyyn?

FR-4 PCBon palamista hidastava, kudotulla lasilla vahvistettu epoksilaminaattimateriaali. Substraattia käytetään laajasti eristävänä pohjamateriaalina painetuille piirilevyille (PCB) oleville elektronisille piireille. Sen esitteli ensimmäisen kerran National Electrical Manufacturers Association (NEMA) Yhdysvalloissa 1950-luvulla. Lyhenne "FR" tarkoittaa palamista hidastavaa, ja sitä käytetään kuvaamaan PCB-materiaalin paloa ehkäiseviä ominaisuuksia.

1. Mikä on FR-4 PCB:n pintakäsittely?

FR-4 PCB:n pintakäsittely viittaa sen ulkopinnalle kerrostettuun pinnoitteeseen tai kerrokseen. Se vaikuttaa levyn sähköiseen ja mekaaniseen suorituskykyyn. Pintakäsittely suojaa kuparijäämiä hapettumiselta, kontaminaatiolta ja juotossilloilta. Se parantaa myös juotettavuutta, adheesiota ja langan kiinnitystä. Yleisimmät viimeistelytyypit ovat HASL, ENIG, OSP, upotushopea, upotustina ja ENEPIG.

2. Miten pinnan viimeistely vaikuttaa FR-4 PCB:n sähköiseen suorituskykyyn?

FR-4 PCB:n pintakäsittelyllä on ratkaiseva rooli levyn sähköisessä suorituskyvyssä. Se vaikuttaa piirien impedanssiin, kapasitanssiin ja signaalin eheyteen. Viimeistelyn valinta riippuu toimintataajuudesta, signaalin nopeudesta ja meluvaatimuksista. Esimerkiksi paljas kupariviimeistely sopii matalataajuisille ja hitaille signaaleille. Sitä vastoin ENIG-viimeistely sopii korkeataajuisille ja nopeille signaaleille alhaisen signaalihäviön ja tasaisen tasaisuuden ansiosta.

3. Miten pinnan viimeistely vaikuttaa FR-4 PCB:n mekaaniseen suorituskykyyn?

FR-4 PCB:n pintakäsittely vaikuttaa myös levyn mekaaniseen suorituskykyyn. Se vaikuttaa levyn luotettavuuteen, kestävyyteen ja juotosliitoksen lujuuteen. Viimeistelyn tulee kestää lämpökiertoa, kosteusaltistusta ja mekaanista rasitusta ilman irtoamista, halkeilua tai irtoamista. Esimerkiksi OSP-viimeistely on herkkä naarmuuntumiselle, ja sillä on rajoitettu säilyvyys ja työstettävyys. Sitä vastoin HASL-viimeistely on vankka, mutta sen paksuus ja tasaisuus on epätasainen.

Yhteenvetona voidaan todeta, että FR-4 PCB:n pinnan viimeistelyllä on merkittävä rooli sen sähköisen ja mekaanisen suorituskyvyn määrittämisessä. Viimeistelyn valinta riippuu sovelluksen erityisvaatimuksista ja suunnittelunäkökohdista. On tärkeää valita luotettava piirilevytoimittaja, jolla on kokemusta korkealaatuisten piirilevyjen toimittamisesta halutulla pintakäsittelyllä.

Hayner PCB Technology Co., Ltd. on johtava piirilevyjen valmistaja Kiinassa. Olemme erikoistuneet korkealaatuisiin piirilevyihin, joissa on laaja valikoima pintakäsittelyjä, mukaan lukien HASL, ENIG, OSP, immersiohopea, upotustina ja ENEPIG. Tuotteitamme käytetään laajasti eri teollisuudenaloilla, kuten televiestinnässä, lääketieteessä, autoteollisuudessa, teollisuudessa ja kulutuselektroniikassa. Jos sinulla on kysyttävää tai kysyttävää, ota rohkeasti yhteyttä osoitteeseensales2@hnl-electronic.com.

Viitteet:

J. Liu, Y. Chen ja X. Wang. (2017). Pintakäsittelyn vaikutus korkean Tg:n FR-4-piirilevyjen sähköiseen luotettavuuteen. IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology, 7(6), 889-898.

S. Huang, L. Lu ja X. Gu. (2018). Piirilevyjen pinnan viimeistelyn vaikutus juotosliitoksen luotettavuuteen lämpöpyöräilyssä. Materials Science Forum, 916, 268-276.

C. Zhang, Y. Xing ja F. Zhao. (2019). Pintakäsittelyn vaikutus piirilevyn mekaanisiin ominaisuuksiin nanosisännän ja äärellisten elementtien analyysin perusteella. Mikroelektroniikan luotettavuus, 100, 113326.

A. Khater, M. Abdelghany ja M. Khattab. (2020). Pintakäsittely Vaikutus FR-4-piirilevyjen sähköisiin ja mekaanisiin ominaisuuksiin. Materials Today: Proceedings, 27(2), 259-264.

S. Kim, J. Moon ja D. Lee. (2021). Pintakonfiguraatio ja painetun piirilevyn suorituskyky erilaisilla elektroless Nickel-immersion Gold (ENIG) -pinnoitusolosuhteilla. Pinnoitteet, 11(2), 144.

B. Xu, Y. Zhang ja C. Qian. (2021). Tutkimus piirilevyjen pinnan viimeistelyn ja liitoksen lujuuden välisestä korrelaatiosta. Materials Research Express, 8(5), 056501.

K. Lu, L. Liu ja X. Li. (2021). Suurnopeuksiseen jyrsintäkäsittelyyn perustuvan painetun piirilevyn pintarakenteen tutkimus ja sen vaikutus kostutukseen. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 114, 2787-2795.

H. Wang, X. Wang ja D. Liu. (2021). Tutkimus piirilevyn pintakäsittelyn vaikutuksesta COB-LED-pakkauksen kestävyyteen. Journal of Electronic Packaging, 143(3), 031011.

T. Huang, Y. Huang ja Y. Zhou. (2021). Pintakäsittelyn vaikutus Sn-3.0Ag-0.5Cu juotoslangan sähköiseen siirtymiseen. Electronic Materials Letters, 17(3), 422-428.

Y. Li, L. Yang ja C. Zhang. (2021). 01005-komponenttien juotosliitoksen luotettavuus joustavilla painetuilla piirilevyillä, joilla on erilaisia ​​pintakäsittelyjä. Mikroelektroniikan luotettavuus, 121, 114228.

X. Chen, X. Zhang ja Q. Zhang. (2021). Cu-Ni-P-seospinnoitukseen perustuvan PCB:n pintakäsittelyn tutkimus. Applied Sciences, 11(9), 3923.