PCB新聞 - PCB電路板表面處理

電路板的表面處理工藝沒有太大變化, 這似乎是一件相對遙遠的事情, 但應該注意的是，長期緩慢的變化將導致巨大的變化. 隨著環境保護需求的新增, 未來PCB的表面處理工藝必將發生巨大的變化.

第二，表面處理的目的表面處理的最基本目的是確保良好的可焊性或電力效能。 由於天然銅往往以氧化物的形式存在於空氣中，囙此不太可能長期保持原始銅的狀態，囙此需要對銅進行其他處理。 雖然在隨後的組裝中，强助熔劑可以用來去除大部分的銅氧化物，但强助熔劑本身不容易去除，囙此行業一般不使用强助熔劑。

3 五種常見的表面處理工藝 PCB生產. 常見的是熱風整平, 有機塗層, 化學鍍鎳/浸沒金, 浸沒銀和浸沒錫, 下麵將逐一介紹. .

1、熱風整平熱風整平也稱為熱風焊料整平，是將熔融錫鉛焊料塗覆在PCB表面，並用加熱的壓縮空氣將其壓平（吹氣）以形成一層耐銅氧化且可提供良好可焊性的塗層的過程。 在熱風整平過程中，焊料和銅在接頭處形成銅錫金屬間化合物。 保護銅表面的焊料厚度約為1-2密耳。

在熱風整平過程中，PCB應浸入熔融焊料中； 在焊料固化之前，氣刀吹動液體焊料； 氣刀可以最大限度地减少銅表面焊料的彎月面，並防止焊料橋接。 有兩種類型的熱風整平：垂直和水准。 一般認為水准式更好。 主要原因是水准熱風整平更加均勻，可以實現自動化生產。 熱風整平PCB製造商的一般流程是：微蝕刻預熱塗層焊劑噴塗錫清洗。

2. 有機塗層有機塗層工藝不同於其他表面處理工藝，因為它充當銅和空氣之間的屏障； 有機塗層工藝簡單且成本低, 這使得它在行業中得到廣泛應用. 早期的有機塗層分子是咪唑和苯並3唑, 起到防銹作用, 最新的分子主要是苯並咪唑, 它是銅化學鍵合氮官能團到 PCB板.

在隨後的焊接過程中，如果銅表面只有一個有機塗層，它將不起作用，必須有許多層。 這就是為什麼通常將銅液添加到化學槽中。 塗覆第一層後，塗覆層吸附銅； 然後第二層的有機塗層分子與銅結合，直到二十個甚至數百個有機塗層分子聚集在銅表面，這可以確保執行多次迴圈。 流動焊接。 測試表明，最新的有機塗層工藝可以在多種無鉛焊接過程中保持良好的效能。 有機塗層工藝的一般流程為：脫脂微蝕酸洗純水清洗有機塗層清洗。 該工藝比其他表面處理工藝更容易控制。

3、化學鍍鎳/浸金工藝不像有機塗層那麼簡單。 化學鍍鎳/浸金似乎在PCB上鍍上了一層厚厚的鎧甲； PCB多層板一般採用化學浸金，OSP具有抗氧化性，而化學鍍鎳/浸金工藝不像有機塗層那樣作為防銹阻擋層，它可以在PCB的長期使用中發揮作用，並實現良好的電力效能。 囙此，化學鍍鎳/浸金是在銅表面包裹一層厚、電效能好的鎳金合金，可以長期保護印刷電路板； 此外，它還具有其他表面處理工藝所不具備的環境耐受性。 性別

鍍鎳的原因是金和銅會相互擴散，鎳層可以封锁金和銅之間的擴散； 如果沒有鎳層，金會在幾個小時內擴散到銅中。 化學鍍鎳/浸金的另一個優點是鎳的强度。 在高溫下，只有5微米的鎳可以限制Z方向的膨脹。 此外，化學鍍鎳/浸金還可以防止銅的溶解，這將有利於無鉛組裝。 電路板製造商的化學鍍鎳/浸金工藝一般為：酸洗微蝕刻預浸活化化學鍍鎳化學浸金。 主要有6個化學品罐，涉及近100種化學品，囙此過程控制更加困難。

4、浸銀-浸銀過程介於有機塗層和化學鍍鎳/浸金之間。 該過程相對簡單快速； 它不像化學鍍鎳/浸金那樣複雜，並且不會在PCB上形成厚層。 裝甲，但它仍然可以提供良好的電力效能。 銀是金的弟弟。 即使暴露在高溫、潮濕和污染下，銀仍然可以保持良好的可焊性，但會失去光澤。 浸沒銀的物理强度不如化學鍍鎳/浸沒金，因為銀層下沒有鎳。

此外，浸銀具有良好的儲存效能，經過幾年的浸銀後，組裝不會出現重大問題。 浸沒銀是一種置換反應，它幾乎是亞微米純銀鍍層。 有時浸銀過程中還含有一些有機物，主要是為了防止銀腐蝕和消除銀遷移問題； 通常很難量測這層薄薄的有機物，分析表明有機物的重量小於1%。

5、浸沒錫由於所有當前焊料均基於錫，錫層可以匹配任何類型的焊料。 從這個角度來看，浸沒鍍錫工藝非常有前景。 然而，之前的PCB在浸入式鍍錫工藝後會出現錫須，並且錫須和錫在焊接過程中的遷移會導致可靠性問題，囙此浸入式鍍錫工藝的使用受到限制。 後來，在錫浸漬液中加入有機添加劑，使錫層結構呈顆粒狀，克服了以前的問題，並且具有良好的熱穩定性和可焊性。

浸錫工藝可以形成扁平的銅錫金屬間化合物。 這一特點使浸沒錫具有與熱風流平相同的良好可焊性，而不會出現熱風流平的令人頭痛的平整度問題； 浸沒錫沒有化學鍍鎳/浸沒金金屬之間的擴散銅錫金屬間化合物可以牢固地結合在一起。 浸錫板不能存放太久，必須按浸錫順序進行組裝。

6. 其他表面處理工藝其他表面處理工藝的應用較少. 讓我們來看一下相對較多的鎳-金鍍層和化學鍍鈀工藝的應用. 電鍍鎳和金是 PCB表面 處理科技. 自從PCB出現以來，它就出現了, 它已經逐漸演變成其他方法. 它是在金屬表面鍍一層鎳 PCB表面 先是導體，然後是一層金. 鍍鎳主要是為了防止金和銅之間的擴散.

電鍍鎳金有兩種類型：軟鍍金（純金，金表面看起來不亮）和硬鍍金（表面光滑堅硬，耐磨，含有鈷等元素，金表面看起來更亮）。 軟金主要用於晶片封裝過程中的金絲； 硬金主要用於非焊接區域的電力互連。 考慮到成本，行業通常採用圖像傳輸的方法進行選擇性電鍍，以减少金的使用。

現時，選擇性電鍍金在行業中的使用不斷增加，這主要是由於難以控制化學鍍鎳/浸金工藝。 在正常情况下，焊接會導致電鍍金變脆，從而縮短使用壽命，囙此應避免在電鍍金上焊接； 但是化學鍍鎳/浸金非常薄且一致，囙此很少發生脆性。 化學鍍鈀的過程類似於化學鍍鎳。 主要過程是通過還原劑（例如次磷酸二氫鈉）將鈀離子還原為催化表面上的鈀。 新的鈀可以成為促進反應的催化劑，囙此可以獲得任何厚度的鈀塗層。 化學鍍鈀的優點是良好的焊接可靠性、熱穩定性和表面光滑度。