PCB科技 - PCB表面處理的優缺點分析

隨著人類對生活環境要求的不斷提高, 涉及的環境問題 印刷電路板生產過程越來越受到重視.

為什麼我們需要對 印刷電路板 表面?

最基本的目的 印刷電路板 表面處理是為了確保良好的可焊性或電力效能. 因為空氣中的銅容易氧化, 氧化銅層對焊接有很大影響, 而且很容易形成 誤焊，這將嚴重導致焊盤和部件無法焊接。 囙此，在生產和製造印刷電路板s, 那就是, 這個 lining The surface of the pad is coated (plated) 用一層材料保護襯墊免受氧化。

1、無鉛印刷電路板

現時, the 印刷電路板 instant noodle 處理 technology of domestic board factories includes: spray tin (HASL, hotairsolderleveling), 熱焊料流平, 熱風整平, OSP (anti-oxidation), 鍍鎳-鍍金, 錫沉澱, 銀沉積, 化學鎳鈀金, 電鍍硬金, 等. 當然, 會有一些特別的 印刷電路板 特殊應用中的表面處理工藝.

2、噴錫（熱風整平）印刷電路板

熱風整平的一般過程為：微腐蝕、預熱、鍍錫、噴淋清洗。

熱風矯直，也稱熱風釺焊（俗稱噴錫），是將熔融的錫（鉛）焊料塗覆在印刷電路板表面，並加熱壓縮空氣使其矯直，形成一層銅抗氧化性和良好的可焊性。 地板 焊料和銅在熱空調焊料和銅的接合處形成銅錫金屬間化合物。 印刷電路板通常浸入熔融焊料中進行熱風精加工； 在焊料凝固之前，氣刀將液態焊料壓扁； 氣刀使銅表面焊料彎月面的形狀最小化，並防止焊料橋接。

熱風分為立式和臥式。 一般認為臥式較好，主要是因為臥式熱風流平塗層更均勻，可以實現自動化生產。

優點：價格低廉，焊接效能好。

缺點：由於噴錫板的表面光潔度較差，不適合焊接薄間隙銷和過小的零件。 焊料珠在印刷電路板加工過程中容易產生焊料珠，並且容易對細間距元件短路。 在雙面SMT工藝中使用時，由於第二個表面已經在高溫下回流，錫噴射重熔很可能會在重力作用下產生錫珠或類似的水滴進入球形錫點，導致表面不均勻，從而影響焊接問題。

有機可焊性防腐劑（OSP）印刷電路板

一般流程如下：脫脂->； 微腐蝕>； 酸洗>； 純水清洗>； 有機塗層>； 清洗、過程控制比其他過程更容易，表明處理過程更容易。

OSP是一種根據RoHS指令對印刷電路板（印刷電路板）銅箔進行表面處理的工藝。 據估計，現時約有25%的PCBA使用外包服務提供者工藝，外包服務提供者工藝一直在上升（外包服務提供者工藝現在很可能已經超過噴錫工藝並排名第一）。 OSP工藝可用於低科技印刷電路板或高技術印刷電路板，如單面電視和印刷電路板、高密度晶片封裝板等。對於BGA，也有許多OSP應用。 如果印刷電路板沒有表面連接或存儲時間限制的功能要求，OSP工藝將是最理想的表面處理工藝。

優點：工藝簡單，表面光滑，適用於無鉛焊接和SMT。 返工方便，生產操作方便，適合水准工作。 適合多種工藝共存（如OSP+ENIG），成本低，環保。

缺點：回流焊數量有限（重複多次焊接厚度會損壞薄膜，2次基本沒有問題）。 不適用於壓接工藝和電線捆紮。 目視檢查和電力量測不方便。 SMT需要氮氣保護。 SMT返工不適用。 需要更高的存儲條件。

3、整個板為鍍鎳金印刷電路板

鍍金印刷電路板表面先塗上一層鎳，然後再塗上一層金。 鍍鎳主要是為了防止金和銅之間的擴散。 鍍鎳有兩種：軟金（純金，金表面看起來不亮）和硬金（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的金線，硬金主要用於非焊接部件的電力連接。

優點：儲存時間長>； 12個月。 適用於接觸開關設計和金線纏繞。 適用於電力測試。

缺點：成本高，金厚。 電鍍金手指時，需要額外的設計線來導電。 由於鍍金厚度不一定會導致焊點脆化，這將影響焊點的强度。 鍍層表面的均勻性。 電鍍鎳金不會包裹電線的邊緣。 不適用於鋁線捆紮。

4、浸金印刷電路板

一般流程如下：除酸洗清洗外>； 微腐蝕>； 預浸料->； 啟動->； 化學鍍鎳>； 化學浸金； 該工藝共有6個化學槽，涉及近100種化學品，工藝較為複雜。

金是一層很厚的鎳金合金，鍍在銅表面，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。 此外，金還可以防止銅的溶解，這將有助於無鉛組裝。

優點：不易氧化，儲存時間長，表面光滑，適用於小間隙引脚和小焊點元件的焊接。 首選鍵印刷電路板板（如行动电话板）。 回流焊可以重複多次，並且可焊性沒有顯著降低。 可作為COB（ChipOnBoard）焊絲的母材。

缺點：成本高，焊接强度差，由於採用化學鍍鎳工藝，容易出現黑盤問題。 鎳層會隨時間氧化，長期可靠性是一個問題。

5、沉錫印刷電路板

現時，所有焊料均基於錫，囙此錫層可與任何類型的焊料匹配。 錫沉積工藝可以形成扁平的銅錫金屬間化合物，使鍍錫層具有與熱風流平相同的可焊性，而不是熱風流平； 錫板不能存放太長時間，必須按鍍錫順序組裝。

優點：適合水准生產。 適用於細線加工，適用無鉛焊接，尤其適用於下料加工。 平滑度很好，適合SMT。

缺點：需要良好的儲存條件（最好不超過6個月）來控制錫晶須的生長。 不適用於接觸開關設計。 在生產過程中，電阻焊薄膜的工藝要求很高，否則電阻焊薄膜會脫落。 在多次焊接期間，最好保護氮氣。 電力測試也是一個問題。

6、浸銀印刷電路板

鍍銀工藝介於有機鍍銀和化學鍍鎳/鍍金之間，工藝簡單、快速。 即使暴露在高溫、潮濕和污染下，銀仍能保持良好的可焊性，但會失去光澤。 銀沒有化學鍍鎳/鍍金的良好物理强度，因為鍍銀層下沒有鎳。

優點：工藝簡單，適合無鉛焊接，表面光滑，成本低，適用於極細的電線。

缺點：儲存條件高，容易污染。 焊接强度容易出現問題（微腔問題）。 電阻焊膜下的銅容易發生電遷移和爪哇尼咬合。 電力量測也是一個問題。

7、化學鎳鈀金印刷電路板

與沉澱金相比，化學鎳、鈀和金在鎳和金之間有一層額外的鈀。 鈀可以防止置換反應引起的腐蝕，為金沉積做好充分的準備。 另一方面，金被鈀緊緊覆蓋，提供了良好的接觸表面。

優點：適合無鉛焊接。 表面非常平坦，適合SMT。 孔也可以塗上鎳和金。 從長遠來看，儲存條件並不苛刻。 適用於電力測試。 適用於開關觸點設計。 適用於鋁線捆紮，適用於厚板，抗環境侵蝕能力强。

8、鍍硬金印刷電路板

為了提高產品的耐磨性，新增插拔次數，並電鍍硬金。

印刷電路板的表面處理工藝並沒有太大變化，這似乎仍然是一件遙遠的事情，但應該注意的是，長期緩慢的變化將導致巨大的變化。 隨著環保水准的提高，未來印刷電路板的表面處理工藝必將發生巨大的變化。