Proces poziomowania gorącym powietrzem (HASL)
Proces wyrównywania gorącym powietrzem, znany również jako proces natryskiwania cyny, to tradycyjna i szeroko stosowana metoda obróbki powierzchni wielowarstwowych-płytek drukowanych. Zasadą jest zanurzenie płytki drukowanej w kąpieli ze stopionego stopu cyny i ołowiu, pokrycie powierzchni płytki drukowanej warstwą stopu cyny i ołowiu, a następnie przedmuchanie nadmiaru stopu gorącym powietrzem pod wysokim-ciśnieniem w celu utworzenia jednolitej powłoki lutowniczej. Proces ten charakteryzuje się dobrą spawalnością i może stanowić niezawodną podstawę do późniejszego lutowania elementów elektronicznych. Ze względu na właściwości eutektyczne stopu cyny i ołowiu może on szybko się stopić i podczas procesu spawania tworzyć mocne wiązanie metalurgiczne z kołkami składowymi. Ponadto koszt technologii poziomowania gorącym powietrzem jest stosunkowo niski, co ma istotne zalety w przypadku niektórych produktów elektronicznych, które są wrażliwe na koszty i nie wymagają wyjątkowo dużej płaskości powierzchni, takich jak zwykłe płytki drukowane w elektronice użytkowej. Jednak wraz z coraz bardziej rygorystycznymi wymaganiami środowiskowymi, pierwiastek ołowiowy w stopach cyny i ołowiu ograniczył zastosowanie technologii wyrównywania gorącym powietrzem ze względu na jego potencjalną szkodliwość dla środowiska i zdrowia ludzkiego.
Proces chemicznego niklowania immersyjnego złota (ENIG)
Proces bezprądowego niklowania i zanurzania w złocie polega na osadzeniu warstwy niklu na powierzchni płytki drukowanej poprzez powlekanie bezprądowe, a następnie zanurzeniu warstwy niklu w roztworze soli złota w celu wyparcia złota i utworzenia warstwy złota. Warstwa niklu, jako warstwa barierowa, może skutecznie zapobiegać dyfuzji miedzi i złota, poprawiając niezawodność płytki drukowanej. Warstwa złota ma doskonałą przewodność, odporność na utlenianie i spawalność. Dzięki stabilnym właściwościom chemicznym i odporności na utlenianie złoto może przez długi czas zachować dobrą wydajność połączenia elektrycznego. Proces ten jest szeroko stosowany w-wysokiej jakości produktach elektronicznych, takich jak smartfony, płyty główne komputerów itp. W przypadku tych produktów wysoka-gęstość integracji i wysokie-wymagania dotyczące wydajności komponentów elektronicznych nakładają niezwykle wysokie standardy na lutowność i niezawodność powierzchni płytek drukowanych, a proces bezprądowego niklowania i złota zanurzeniowego może dokładnie spełnić te wymagania. Ale jego koszt jest stosunkowo wysoki, a grubość warstwy zanurzeniowej jest cienka. W przypadku nieprawidłowej kontroli podczas użytkowania może wystąpić zjawisko czarnego dysku, wpływające na jakość spawania.
Proces organicznej maski lutowniczej (OSP)
Proces organicznej maski lutowniczej polega na nałożeniu warstwy organicznej folii ochronnej na powierzchnię płytki drukowanej. Ta folia ochronna może ulegać reakcji chemicznej z powierzchnią miedzi w temperaturze pokojowej, tworząc gęstą cienką warstwę organicznego związku metalu, która chroni powierzchnię miedzi przed utlenianiem. Zaletami tego procesu są niski koszt, prostota procesu i przyjazność dla środowiska. Ze względu na cienką warstwę folii nie wpływa na płaskość płytki drukowanej, dzięki czemu szczególnie nadaje się do płytek drukowanych z drobnymi obwodami. W niektórych dziedzinach, w których kontrola kosztów jest ścisła i wymagana jest wydajność spawania, np. małe płytki drukowane w urządzeniach IoT, szeroko stosowana jest technologia organicznych masek lutowniczych. Jednakże odporność temperaturowa folii ochronnej jest stosunkowo słaba. Podczas spawania w wysokiej-temperaturze należy ściśle kontrolować warunki spawania, w przeciwnym razie może to spowodować uszkodzenie folii ochronnej i wpłynąć na jakość spawania.
Proces osadzania cyny
Proces osadzania cyny wykorzystuje reakcję wypierania chemicznego w celu osadzenia warstwy cyny na miedzianej powierzchni płytki drukowanej. Warstwa cyny ma dobrą lutowność i może zapewnić niezawodne połączenia do lutowania elementów elektronicznych. W porównaniu z procesem poziomowania gorącym powietrzem warstwa cyny uzyskana w procesie osadzania cyny jest gładsza i bardziej jednolita, co czyni ją bardziej odpowiednią do stosowania w płytkach PCB z drobnymi obwodami. Ponadto proces osadzania cyny nie zawiera szkodliwych substancji takich jak ołów, co spełnia wymogi ochrony środowiska. W przypadku niektórych produktów elektronicznych o wysokich wymaganiach środowiskowych i rygorystycznych wymaganiach dotyczących płaskości powierzchni, takich jak płytki drukowane w medycznych urządzeniach elektronicznych, proces osadzania cyny ma oczywiste zalety. Jednakże warstwa cyny powstająca w procesie osadzania cyny może powodować powstawanie wąsów cynowych podczas-długoterminowego przechowywania, co może prowadzić do usterek, takich jak zwarcia w obwodach. Dlatego należy podjąć odpowiednie środki zapobiegawcze.