PCB科技 - PCB電路板常用的各種表面處理工藝的優缺點及使用場景

PCB電路板常用的各種表面處理工藝的優缺點及使用場景

客戶的科技繪製出PCB電路板後，將被送往PCB打樣廠或批量生產。 當我們向電路板工廠下訂單時，我們會附上一份PCB電路板加工工藝說明檔案，其中一份是說明選擇哪種PCB表面處理工藝，不同的PCB表面處理流程會對最終的PCB加工報價產生更大的影響，不同的印刷電路板表面處理流程也會產生不同的費用。 電路小編想和大家聊聊常見的PCB表面處理工藝，不同PCB表面處理流程的優缺點，以及現時多利尼PCB板廠的適用場景。

那麼為什麼要對PCB表面進行特殊處理呢？

由於銅在空氣中容易被氧化，氧化銅層對焊接影響很大，容易形成虛焊和虛焊。 在嚴重情况下，襯墊和部件不能焊接。 囙此，多氯聯苯正在生產中。 此時，將有一個在焊盤表面塗覆（電鍍）一層資料的過程，以保護焊盤免受氧化。

現時，國內電路板廠的PCB表面處理工藝包括：噴錫（HASL，熱風鍍鋁）、錫錫、浸銀、OSP（抗氧化）、化學浸金（ENIG）、電鍍金等。當然，特殊的還有一些特殊的PCB電路板表面處理工藝在應用中。

比較不同的PCB表面處理工藝，其成本不同，當然使用的場合也不同。 只選對的，不要選貴的。 沒有完美的PCB表面處理工藝（這裡是性價比，即最低的價格可以滿足所有PCB應用場景），所以有很多工藝可供我們選擇。 當然，每種工藝都有其優點，它們的存在是合理的。 關鍵是我們必須瞭解它們並好好使用它們。

讓我們來比較一下不同PCB電路板表面處理工藝的優缺點和適用場景。

優點：成本低，表面光滑，焊接性好（不氧化）。

缺點：易受酸性和濕度的影響，不能長期存放。 開箱後2小時內用完，因為銅暴露在空氣中很容易被氧化； 它不能在雙面板上使用，因為第一次回流焊後的第二面已經被氧化了。 如果有測試點，必須列印焊膏以防止氧化，否則將無法與探針良好接觸。

噴錫板（HASL、HotAirSneldLeveling、熱風整平）

優點：價格低廉，焊接效能好。

缺點：不適合焊接間隙很細的引脚和太小的部件，因為噴錫板的表面平整度較差。 在電路板加工過程中容易產生焊珠，並且更容易導致細間距元件短路。 在雙面SMT工藝中使用時，由於第二面經過了高溫回流焊接，很容易噴錫並重新熔化，導致錫珠或類似的液滴受到重力的影響而變成球形錫點，使表面更加糟糕。 壓扁會影響焊接問題。

噴錫工藝曾經在電路板表面處理工藝中佔據主導地位。 在20世紀80年代，超過四分之三的電路板使用噴錫工藝，但在過去十年中，該行業一直在减少噴錫工藝的使用。 據估計，大約25%-40%的多氯聯苯使用噴錫工藝。 手藝 錫噴塗工藝是骯髒、令人不快和危險的，囙此它從來都不是一種受歡迎的工藝，但錫噴塗工藝對於較大的部件和間距較大的電線來說是一種極好的工藝。 在高密度PCB中，噴錫過程的平整度會影響後續的組裝； 囙此，HDI板一般不採用電路板噴錫工藝。 隨著科技的進步，該行業現在有一種適用於組裝間距較小的QFP和BGA的錫噴塗工藝，但實際應用較少。 現時，一些電路板廠採用OSP科技和浸金科技代替噴錫工藝； 科技發展也導致一些電路板工廠採用錫和銀浸漬工藝。 再加上近年來無鉛化的趨勢，錫噴塗科技的使用受到了進一步的限制。 儘管有所謂的無鉛錫噴塗，但這可能涉及設備相容性問題。

OSP（有機防腐劑，抗氧化）

優點：它具有PCB裸銅焊接的所有優點。 過期（三個月）的木板也可以重新鋪設，但通常只有一次。

缺點：易受酸性和濕度的影響。 在二次回流焊中使用時，需要在一定的時間內完成，通常二次回流焊接的效果會相對較差。 如果儲存時間超過三個月，則必須重新鋪設。 它必須在打開包裝後24小時內用完。 OSP是一層絕緣層，囙此測試點必須用焊膏印刷，以去除原始OSP層，然後才能接觸引脚進行電力測試。

據估計，現時約有25%-30%的多氯聯苯使用OSP工藝，而且這一比例一直在上升（很可能OSP工藝現在已經超過錫噴塗工藝，排名第一）。 OSP工藝可用於低科技PCB和高科技PCB，如單面電視的PCB和高密度晶片封裝的PCB。 對於BGA來說，OSP有更多的應用。 如果PCB沒有表面連接功能要求或儲存期限制，OSP工藝將是最理想的表面處理工藝。

浸鍍金（ENIG，ElectrolessNickelImmersion Gold）

優點：不易氧化，可長期存放，表面平整，適合焊接小間隙引脚和焊點小的元器件。 帶按鈕的PCB板（如手機板）的首選。 回流焊接可以重複多次，而不會降低其可焊性。 它可以用作COB（ChipOnBoard）引線鍵合的襯底。

缺點：成本高，焊接强度差，由於採用化學鍍鎳工藝，容易出現黑盤的問題。 鎳層會隨著時間的推移而氧化，長期可靠性是個問題。