Wat zijn de verschillende soorten galvanische printplaten?

PCB-platingtypes en hun voor- en nadelen

1. Nikkel ondergedompeld goud (ENIG)

Voordelen:

• Hoge oppervlaktevlakheid, ideaal voor SMT-solderen met fijne steek (bijv. BGA), waardoor soldeerdefecten worden verminderd.
• De goudlaag biedt een uitstekende chemische stabiliteit, waardoor oxidatie wordt voorkomen en de betrouwbaarheid van contacten op lange termijn wordt gegarandeerd (bijv. USB/PCIe-interfaces).
• De nikkellaag werkt als een diffusiebarrière, wat de duurzaamheid van de soldeerverbinding verbetert.

Nadelen:

• Complex proces met hogere kosten.
• Risico op “zwart pad” defect (nikkeloxidatie) bij hoge temperatuur/vochtigheid, wat de soldeerbaarheid beïnvloedt.

Toepassingen: Betrouwbaarheidsgebieden zoals communicatieapparatuur en servermoederborden, vooral voor PCB's met hoge frequentie en hoge dichtheid.

2.Tin/loodplateren (Sn/Pb)

Voordelen:

• Uitstekende soldeer bevochtigbaarheid en soldeerprestaties bij lage temperaturen.
• Goedkoop en volwassen proces.

Nadelen:

• Lood is giftig en wordt beperkt door RoHS- en milieuwetgeving.
• Vatbaar voor kruip bij hoge temperaturen, waardoor de mechanische sterkte afneemt.

Toepassingen: Wordt geleidelijk afgeschaft; wordt alleen nog gebruikt in sommige goedkope consumentenelektronica (bijv. goedkoop speelgoed).

Wilt u het meest geschikte PCB galvaniseerproces voor uw product kiezen? Raadpleeg nu onze technische experts voor oplossingen op maat!

3.Organisch soldeerbaarheidsbewaarmiddel (OSP)

Voordelen:

• Eenvoudig proces en zeer lage kosten.
• Compatibel met loodvrij solderen, geschikt voor ontwerpen met hoge dichtheid.

Nadelen:

• Dunne coating, gevoelig voor oxidatie; korte houdbaarheid (meestal <6 maanden).
• Niet bestand tegen meerdere reflow-cycli.

Toepassingen: Consumentenelektronica (bijv. smartphones, apparaten) en producten met een snelle doorlooptijd.

4.Dompelzilver

Voordelen:

• Superieur geleidingsvermogen, ideaal voor hoogfrequente signaaloverdracht.
• Lagere kosten dan ENIG; goed bestand tegen hoge temperaturen.

Nadelen:

• Gevoelig voor aantasting door zwavel (afgesloten opslag vereist).
• Smal soldeerprocesvenster.

Toepassingen: Voedingsmodules, auto-elektronica en hoogfrequente schakelingen.

5.Hard verguld

Voordelen:

• Hoge slijtvastheid, geschikt voor veelvuldig inpluggen (bijv. randconnectoren).
• Laag signaalverlies in hoogfrequente toepassingen.

Nadelen:

• Een dikke goudlaag leidt tot zeer hoge kosten.
• Dit kan van invloed zijn op de soldeernauwkeurigheid van onderdelen met een fijne steek.

Toepassingen: Lucht- en ruimtevaart, militaire apparatuur en hoogfrequente connectoren.

6.Nikkel Elektrolytisch Palladium Onderdompelingsgoud (ENEPIG)

Voordelen:

• Combineert de betrouwbaarheid van ENIG met betere soldeerbaarheid.
• Meer uniforme goudlaag, verminderd “black pad” risico.

Nadelen:

• Strikte procescontrole (pH-/temperatuurgevoeligheid) verlaagt de opbrengst.
• Hogere kosten dan ENIG.

Toepassingen: High-end servers, medische apparatuur en uiterst betrouwbare toepassingen.

7.Hete lucht soldeer nivellering (HASL)

Voordelen:

• Volwassen proces en lage kosten.
• Een dikke soldeerlaag biedt goede bescherming.

Nadelen:

• Ongelijke coating (verticale HASL) kan het solderen beïnvloeden.
• Hete lucht op hoge temperatuur kan dunne substraten beschadigen.

Toepassingen: Industriële besturingsborden en low-end consumentenelektronica (horizontale HASL is mainstream).

Veelvoorkomende problemen en oplossingen in het galvaniseerproces

1. Niet-uniforme plateerdikte

Symptomen:

• Ongelijke plateerdikte op het PCB-oppervlak, met gelokaliseerde over-plating, onder-plating of overgeslagen gebieden.

Onderliggende oorzaken:

• Problemen met elektrolyten: Concentratie onbalans of ongelijke ionenverdeling.
• Huidige distributie: Slechte PCB-positionering of anodeontwerp leidt tot ongelijkmatige stroomdichtheid.
• Onvoldoende beweging: Een slechte elektrolytstroom veroorzaakt onvoldoende ionendiffusie.

Oplossingen:

• ProcesoptimalisatiePas de ophanghoek van de PCB aan en optimaliseer de anodegeometrie/lay-out.
• Dynamische controle: Mechanische/luchtmenging toepassen en elektrolyt regelmatig controleren/bijvullen.
• Parameterkalibratie: Gebruik Hull-celtests om de uniformiteit van de stroomverdeling te controleren.

2.Slechte hechting

Symptomen:

• Afbladderen van het plateren of schilferen door een zwakke binding met het substraat.

Onderliggende oorzaken:

• Gebreken vóór de behandeling: Achtergebleven oliën, oxiden of onvoldoende micro-etsen op het koperoppervlak.
• Problemen met galvaniseerbaden: Onbalans in additieven of organische vervuiling.
• Procesafwijking: Temperatuur/pH/tijd buiten gespecificeerd bereik.

Oplossingen:

• Verbeterde voorbehandeling: Voeg chemische reinigings- en micro-etsstappen toe om de activering van het oppervlak te garanderen.
• Badbeheer: Regelmatige analyse van de samenstelling, aanvulling van additieven en filtratie van onzuiverheden.
• Standaardisatie van parameters: Procesvensters definiëren en belangrijke parameters bewaken (bijv. temperatuur ±2°C, pH ±0,5).

3.Ruw plateeroppervlak

Symptomen:

• Korrelig of ontpit plateren met een slechte oppervlakteafwerking.

Onderliggende oorzaken:

• Verontreiniging: Metaaldeeltjes of stof in het platingbad.
• Overmatige stroom: Grove kristallisatie die leidt tot poreuze afzettingen.
• Additieve uitputting: Onvoldoende glansmiddelen of thermische degradatie.

Oplossingen:

• Onderhoud bad: Installeer continue filtratie (1-5 µm filters) en vervang de filterzakken regelmatig.
• Huidige optimalisatie: Bereken de juiste stroomdichtheid (bijv. 2-3 ASD) op basis van de dikte/oppervlakte van de printplaat.
• Additieve controle: Vul glansmiddelen volgens schema bij en voorkom afbraak bij hoge temperaturen.

4.Verkleuring

Symptomen:

• Zwart worden van vergulding of aantasten van dompelzilver.

Onderliggende oorzaken:

• Onvolledige nabehandeling: Overgebleven platingoplossing of spoelwater dat chemische reacties veroorzaakt.
• Slechte opslag: Hoge vochtigheid of blootstelling aan zwavel/chloor versnelt corrosie.
• Bad verontreiniging: Overmatige verontreiniging met zware metalen (bijv. Cu²⁺).

Oplossingen:

• Verbeterde spoeling: Voer een 3-traps DI-waterspoeling uit met antioxiderende additieven.
• Opslagcontrole: Houd de luchtvochtigheid op ≤40% en gebruik een vochtbestendige verpakking.
• Bad zuivering: Gebruik actieve koolbehandeling of elektrolyse met lage stroom om onzuiverheden te verwijderen.

5.Slechte soldeerbaarheid

Symptomen:

• Koude verbindingen, brugvorming of slechte soldeerbevochtiging.

Onderliggende oorzaken:

• Oppervlaktebesmetting: Oxiden of organische resten die de soldeerspreiding belemmeren.
• Fouten in het plateren: Diktevariatie of overmatige ruwheid.
• Samenstelling afwijking: Anomalieën in de legeringverhouding (bijv. abnormaal nikkel-fosforgehalte).

Oplossingen:

• Beschermende maatregelen: Voltooi het solderen binnen 24 uur of gebruik vacuümafdichting.
• Procesverbetering: Gebruik pulsen voor uniformiteit (doel Ra ≤0,2 µm).
• Soldeerbaarheid testenValideer de platingprestaties via soldeerbaltests.

Methoden om de efficiëntie en kwaliteit van PCB-plating te verbeteren

Optimalisatie van apparatuur en procesparameters

1.Onderhoud en upgrades van apparatuur

• Systeem voor preventief onderhoud
• Stel onderhoudsgegevens op voor belangrijke apparatuur (platingtanks, roerwerken, verwarmingssystemen) met dagelijkse/wekelijkse/maandelijkse inspectieplannen
• Gebruik trillingsanalysatoren om de toestand van de mixermotor te controleren en potentiële storingen (bijv. slijtage van lagers) van tevoren te detecteren.
• Voer infrarood thermische beeldvorming uit op gelijkrichters om stroomschommelingen door slecht contact te voorkomen
• Toepassingen voor slimme apparatuur
• Introductie van adaptieve galvaniseerapparatuur met real-time concentratiesensoren voor automatische badaanpassing
• Gebruik magnetische levitatie roeringstechnologie om dode zones te elimineren en de uniformiteit van de oplossingsstroom te verbeteren
• vision inspectiesystemen inzetten om automatisch fouten in het galvaniseren te detecteren en procesparameters aan te passen

2. Nauwkeurige procesbesturing

• Dynamisch stroombeheer
• Huidige dichtheid-coatingkwaliteitsmodellen ontwikkelen om parameters automatisch te matchen op basis van plaatdikte/apertuurgrootte
• Implementeer pulsen (bijv. 20 kHz hoogfrequente pulsen) om randeffecten te verminderen en uniformiteit te verbeteren.
• Gebruik gezoneerde anodebesturing voor onafhankelijke aanpassing van de stroomverdeling
• Coördinatie temperatuur-tijd
• Gebruik multivariabele regelsystemen om temperatuurschommelingen te beperken tot ±0,5°C
• Voor ENIG-processen, nikkelgroeivergelijkingen opstellen om de optimale depositietijd te berekenen
• Installeer pH-autocompensatieapparaten in platertanks om de processtabiliteit te handhaven

Verbeterde voor-/nabehandelingsprocessen

1. Geavanceerde voorbehandeling

• Ultra-reinigingsoplossingen
• Vervang chemische reiniging door plasmabehandeling voor reiniging op nanoniveau (contacthoek <5°)
• Samengestelde micro-etsformules ontwikkelen (bijv. H₂SO₄-H₂O₂) om de oppervlakteruwheid van koper te controleren (0,3-0,8 μm).
• Online testen van oppervlakte-energie integreren voor kwantitatieve evaluatie van voorbehandeling
• Activeringsproces Innovaties
• Gebruik palladiumgekatalyseerde activeringsoplossingen voor een uniforme bedekking van de poriewand
• Selectieve activeringstechnologie toepassen voor HDI-printplaten om over-etsen in blinde doorgangen te voorkomen

2. Uitgebreide nabehandeling

• Intelligente reinigings- en droogsystemen
• Ontwerp een drietraps tegenstroomspoeling (40% waterbesparing)
• Vacuüm drogen toepassen (<50ppm restvocht)
• Pas kathodische beschermspoeling toe voor goudlagen om vervangingsreacties te voorkomen
• Technologieën voor langdurige bescherming
• Ontwikkelen van zelfgeassembleerde monolaag (SAM) coatings om zilver&#8217s antitarnishing te verlengen tot 6 maanden
• Zuurstofabsorbers + VCI-dampcorrosieremmers integreren in verpakkingen
• Gebruik laser poriënafdichting voor hoogfrequent board coatings

Optimalisatie van het productiebeheersysteem

1. Slimme kwaliteitsbewaking

• Online inspectienetwerk
• EDXRF-diktemeting inzetten voor 100% coatinginspectie
• AI-visieplatforms ontwikkelen om automatisch 12 soorten oppervlaktedefecten te identificeren
• Impedantieanalyse toepassen om coatingdichtheid te evalueren
• Datagestuurde optimalisatie
• Digitale tweelingmodellen opstellen om de gevolgen van parameterwijzigingen te voorspellen
• SPC-besturing implementeren om CPK ≥1,67 te bereiken
• Traceerbaarheid mogelijk maken via MES-systemen (tot op het niveau van afzonderlijke printplaten)

2. Ontwikkeling van competenties van werknemers

• Trapsgewijs trainingssysteem
• Basis: VR-simulatietraining (50+ foutscenario's)
• Gevorderd: Six Sigma Green Belt certificering
• Expert: Universitair samenwerkende onderzoekslaboratoria voor uitplaten
• Prestatiemanagement Innovaties
• Gebruik “Kwaliteitspuntensysteem,” integreer procesverbeteringen in KPI's
• Innovatieprijzen lanceren met winstdeling voor patenten
• Dubbele promotie invoeren (parallelle paden voor management en techniek)

Opkomende technologische toepassingen

1. Superkritisch CO₂-plating ontwikkelen om afvalwater met 90% te verminderen
2. Proefafzetting met atomaire lagen (ALD) voor dikteregeling op nanometerniveau
3. Onderzoek naar grafeenversterkte composietcoatings voor 300% betere slijtvastheid

Nog steeds aan het worstelen met PCB galvanisatie problemen? Klik voor een gratis procesbeoordelingen ons team van experts biedt je een oplossing op maat!