Lutowność obwodów drukowanych w dużej mierze uzależniona jest od tego, jaką powłoką wykończeniową pokryto powierzchnię płytki PCB. W zależności od zadań stawianych przed płytką drukowaną i przekazanych wymagań projektowych, stosuje się rozmaite rodzaje wykończeń, zarówno organiczne, jak i metalowe. Które z nich wykorzystywane są najczęściej?
Lutowność płytki PCB
Na lutowność płytki drukowanej w decydującym stopniu wpływa to, jak przygotowano jej powierzchnię. Dobre przygotowanie podłoża sprawia, że zarówno ono, jak i rozmieszczone na nim elementy, są podatne na wykonanie pozbawionych wad złączy lutowanych. Lutowność obwodów drukowanych może ulec pogorszeniu, jeśli powłoka zewnętrzna nie będzie dostatecznie trwała. Dlatego też, w celu zachowania lutowności obwodów drukowanych, które przez długi czas pozostają nieużywane, a także w celu zapewnienia niezawodnego montażu podzespołów elektronicznych, należy dobrze chronić miedzianą powierzchnię padów lutowniczych obwodów drukowanych. Jak to zrobić? Najlepiej lutowaną powierzchniową powłoką, czyli właśnie powłoką wykończeniową.
Wybór powłoki wykończeniowej dla płytki PCB
Nanoszenie powłoki wykończeniowej to etap, bez którego nie może odbyć się produkcja PCB wysokiej jakości. Powłoki wykończeniowe nanosi się an pady lutownicze i te elementy drukowanego rysunku, które nie zostały osłonięte maską. Etap ten przebiega niemal identycznie, niezależnie od wybranej powłoki wykończeniowej.
Stosowane obecnie powłoki wykończeniowe różnią się właściwościami, a co za tym idzie, mogą mieć wpływ na działanie płytki drukowanej. Oczywiście wśród różnorodnych propozycji da się wskazać kilka, które rzeczywiście stosowane są najczęściej. Jedną z nich jest powłoka cynowo-ołowiowa, znana pod nazwą HASL (od angielskiego Hot Air Solder Leveling).
Stopy typu cyna-ołów
Stopy cynowo-ołowiowe od dawna wykorzystywane są w przemyśle i cenione jako rozwiązania zapewniające dobre wykończenie powierzchni. Powłoka cynowo-ołowiowa zapewnia dobrą lutowność i duże okno parametrów procesu przy stosunkowo niskich kosztach jej naniesienia. Ponadto powłoki HASL są odporne na skoki temperatur, co sprawia, że płytki mogą być przechowywane przez długi czas, mimo zmieniających się warunków. Powłoka cynowo-ołowiowa jest kompatybilna ze wszystkimi metodami montażu, a co za tym idzie – łatwa w procesie produkcyjnym.
Niestety powłoka HASL ma też wady, a największą z nich jest obecność toksycznego ołowiu. Unia Europejska zakazuje stosowania ołowiu, dlatego producenci PCB od pewnego czasu stawiają na HASL bezołowiowy. Stopy bezołowiowe zachowują dobrą lutowność i są kompatybilne ze wszystkimi sposobami montażu i lutowania. Należy jednak pamiętać, że nanoszenie powłoki bezołowiowej odbywa się przy wyższej temperaturze niż w przypadku tradycyjnych powłok HASL, a w związku z tym rosną wymagania dotyczące podstawowych materiałów do obwodów drukowanych i komponentów elektronicznych.