Surface Mount

oppervlakte-mount

SMD PCBS | SURFACE MOUNT TECHNOLOGY

SMD PCB's - of surface-mount device printed circuit boards - is dé technologie van dit moment in de elektrotechniek. Geproduceerd met behulp van surface mount technology, vormen SMD PCB's een uitdaging voor printplaat producenten zoals PCB Train. Hoe lossen we dit probleem op? De surface mount pads zelf moeten vlak zijn zodat tijdens printen het soldeerpasta stencil perfect aansluit op het oppervlak van de printplaat.

Elke oneffenheid op de surface mount pads, veroorzaakt een opening en de soldeerpasta zal uitvloeien onder het stencil. Dergelijke slechte soldeerpasta printkwaliteit veroorzaakt kortsluitingen en soldeerbollen en is een belangrijke oorzaak van assemblagefouten. Daarom zoeken printplaat producenten altijd perfect vlakke pads op onbestuckte printplaten.

Met traditionele Hot Air Solder Leveling (HASL) -technieken bleek het moeilijk om een goede pad-vlakheid te bereiken en te beheersen. Het proces omvat het dompelen van SMD PCB's in een tank met vloeibare soldeer en het terughalen van de PCB via hogedruk heteluchtmessen. Te vergelijken met een Dyson Airblade handdroger, maar dan koelt het de vloeibare soldeer. Het proces moet hermetisch worden afgesloten om het soldeer en vloeimiddelresidu dat rondvliegt binnen te houden. De machines moeten regelmatig worden schoongemaakt en afgesteld om het hoofd te kunnen bieden aan deze barre omstandigheden. De hoge temperaturen kunnen de PCB-panelen vervormen en alleen perfect afgestelde machines produceren een vlakke soldeerafwerking.

Met de overstap naar loodvrije productie hadden producenten de keuze om hun HASL-machines te upgraden naar loodvrij solderen, of om over te stappen naar het nieuwere chemical based copper finishing system. Het HASL-proces was al nooit geliefd, dus men wilde graag af van vloeibare soldeer. 'Chemisch goud over electroless nickel' was een voor de hand liggende keuze, maar dit proces is relatief duur en moeilijk te beheersen. Het blijft echter populair.

Process engineers realiseerden zich dat de natuurlijke koperen afwerking van een surface mount pad voldoende vlak was. Wat nog nodig was, was een afwerking met anti-aanslag eigenschappen die ook soldeerbaar is. Maar die ook elektrisch contact toestaat met testsondes zonder schade en residu achter te laten op de sondes.

Organic Solderable Preservatives (OSP) & flux-pasta's, zijn voordelig in gebruik. De koperen pads van de PCB's behouden echter hun kleur en het is dan niet duidelijk te zien of de volledige printplaat behandeld is. Als een deel van een surface mount pad niet behandeld is, ontstaat er mogelijk een assemblagefout. Het heeft ook een beperkte houdbaarheid en duurzaamheid.

Het Chemisch Zilver (IS) -proces lost veel van deze problemen op. Een paar microns zilver wordt op de surface mount pads gelegd voor zichtbaarheid van de behandeling, en een coating van OSP zorgt voor een lange houdbaarheid en soldeerbaarheid. Het proces wordt uitgevoerd bij kamertemperatuur wat goed is voor de PCB-panelen. Er is weinig afval en het proces is duurzaam. Er worden maar zeer kleine hoeveelheden zilver gebruikt per PCB. De PCB's hebben nu zeer vlakke surface mount pads en er is geen risico op vervormde panelen. Het oppervlak is nu volledig compatibel met elektrische testsondes.

De afwerking is soldeerbaar. Het is ontworpen om te worden gesoldeerd. Ontwerpers moeten er rekening mee houden dat blootgesteld koper (IS-gecoat) op een afgewerkte PCB moet kunnen worden voorzien van soldeerpasta en worden ge-reflowed. Als dat niet gebeurt, biedt IS wel een langdurige corrosiebestendige coating voor het PCB-koper, maar het blootgestelde IS zal na verloop van tijd grijs van kleur worden. Dit heeft geen effect op de betrouwbaarheid van de circuits op de lange termijn, maar elke blootgestelde IS zal na verloop van tijd grijs worden. Dit heeft geen effect op de betrouwbaarheid van de circuits op de lange termijn.

Zie hier ons bestelproces voor het online bestellen van een SMD PCB.