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PCB科技 - 12種PCB表面處理工藝的詳細說明

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PCB科技 - 12種PCB表面處理工藝的詳細說明

12種PCB表面處理工藝的詳細說明

2021-09-27
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Author:Aure

1.2.種 印刷電路板 表面處理工藝




There are many kinds of 印刷電路板 surface treatment processes, 沒有一個是完美的, 每個都有自己的特點. 應根據工藝特點進行選擇 電路板裝配


1. Tin-lead hot air leveling
Application occasions: At present, 該應用僅限於免於RoHS指令的產品和軍用產品, 如通訊產品的線卡、背板等, 哪些適合 印刷電路板設備引脚中心距離為-0.5.毫米

成本:中等。

與無鉛相容:不相容,但可用作通信產品線卡的表面處理。

儲存期:12個月。

可焊性(潤濕性):高。



12種印刷電路板表面處理工藝的詳細說明

缺點:

它不適用於引脚中心距離<0.5毫米的設備,因為容易發生橋接。

它不適用於共面性要求高的地方,例如具有中等和高引脚數的BGA。 由於HASL工藝的鍍層厚度變化很大,焊盤和焊盤的共面性較差。

由於塗層厚度相對較大,必須補償鑽孔直徑(DHS),以獲得所需的成品金屬化孔徑(FHS),通常FHS=DHS-4~6mil。

供應商資源:中等, 但隨著使用含鉛流程的客戶的减少, 印刷電路板製造商 are gradually reducing HASL production lines, 資源會越來越少.


2. Lead-free hot air leveling
Application: Replace SnPb HASL. 它適用於 印刷電路板設備引脚中心距離為-0.5mm.

成本:中到高。

與無鉛的相容性:相容。

儲存期:12個月。

可焊性(潤濕性):高。

缺點:

它不適用於引脚中心距離<0.5mm的設備,因為容易發生橋接。

由於HASL工藝鍍層的厚度變化很大,焊盤和焊盤之間的共面性較差,囙此不適用於共面性要求相對較高的地方,例如具有中等和高引脚數的BGA。

由於塗層厚度相對較大,必須補償鑽孔直徑(DHS),以獲得所需的成品金屬化孔徑(FHS),通常FHS=DHS-4~6mil。

由於表面處理的峰值溫度較高,必須使用熱穩定的介電材料。

供應商資源:現時有限,但隨著使用無鉛工藝的發展,將會有越來越多的供應商。


3. Ordinary organic protective coating
Application: The most widely used surface treatment. 由於其表面平整,焊點强度高, it is recommended for the surface treatment of fine-pitch devices (<0.63mm) and devices that require relatively high pad coplanarity.

成本低。

與無鉛的相容性:相容。

儲存期:3個月。

可焊性(潤濕性):低。

缺點:

需要特殊工藝 印刷電路板工廠.

單板 that are not suitable for mixed assembly process (mixed assembly of plug-in components and placement components).

熱穩定性差。 第一次回流焊後,剩餘的焊接操作必須在OSP製造商規定的時限內(通常為24小時)完成。

不適用於具有EMI接地區域、安裝孔和測試墊的電路板。 它也不適用於有捲曲孔的單板。

供應商資源:更多。


4. High temperature organic protective coating
Application: Used to replace OSP-stand, 適用於3次以上的焊接操作. It is recommended to install a large number of fine-pitch devices (<0.63mm) and products that require relatively high coplanarity.

成本低。

與無鉛的相容性:相容。

儲存期:3個月。

可焊性(潤濕性):低。

缺點:

印刷電路板工廠需要特殊工藝。

第一次回流焊後,剩餘的焊接操作必須在OSP製造商規定的時間內完成。 一般要求在24小時內完成。

不適用於具有EMI接地區域、安裝孔和測試墊的電路板。 它也不適用於有捲曲孔的單板。

供應商資源:更多。


5. 電鍍鎳/gold (welding)
Application: Mainly used for/非焊接電鍍鎳金選擇性電鍍.

成本高。

與無鉛的相容性:相容。

儲存期:12個月。

可焊性(潤濕性):高。

缺點:

焊點/焊縫有脆化的風險。

特徵(線路、焊盤)側面裸露銅,不能完全包裹或覆蓋。

電鍍在焊接掩模之前完成。 該阻焊膜直接應用於金表面,囙此,阻焊膜的粘接表面處理强度將受到一定程度的損害。

供應商資源:中等。


6. 非焊接電鍍鎳/gold (hard gold)
Application: It is used in places where abrasion resistance is required, 如金手指和導軌安裝邊緣.

成本:中等,但用作選擇性塗層時成本較高。

與無鉛的相容性:相容。

儲存期:12個月。

可焊性(潤濕性):低。

缺點:

不可焊接。

可以在阻焊工藝後使用,但該工藝可能會導致細間距器件的阻焊剝離。

供應商資源:更多。


7. 化學鎳/immersion gold
Application: Suitable for 電路板裝配 with a large number of fine-pitch devices (<0.63mm) and high coplanarity requirements. 它也可用作OSP表面的選擇性塗層, 按下鍵盤.

成本高。

與無鉛的相容性:相容。

儲存期:12個月。

可焊性(潤濕性):高。

缺點:

焊點/焊縫有脆化的風險。

存在“黑盤”故障的風險。 黑盤是一種發生概率很低的缺陷。 用一般的檢查方法很難發現,但造成的故障是災難性的。 囙此,通常不建議將其用於細間距BGA焊盤表面處理。

浸沒金層非常薄,不能承受超過10次的機械插入。

供應商資源:更多。


8. Im-ag
Application: Suitable for 電路板裝配 with a large number of fine-pitch devices (<0.63mm) and high coplanarity requirements.

成本低。

與無鉛的相容性:相容。

儲存期:12個月。

可焊性(潤濕性):高。

缺點:

潜在介面微孔。

它與鍍金壓接連接器不相容,因為兩者之間的摩擦力相對較大。

浸沒銀層非常薄,無法承受超過10次的機械插入和移除。

非焊接區域容易出現高溫變色。

易硫化(對硫敏感)

存在Javanni效應,溝槽深度通常約為10mm。

Injavanni槽暴露於銅,在高硫環境中容易發生蠕變腐蝕。

供應商資源:更多。


9. Im-Sn
Application: Recommended for Back Plane. It can obtain a satis工廠 crimping aperture size, 並且很容易達到±0.05mm (±0.002mil). 此外, 也有一定的潤滑作用, 特別適合 電路板裝配主要是壓接連接器.

成本:低(相當於ENIG)

與無鉛的相容性:相容。

儲存期:12個月。

可焊性(潤濕性):高。

缺點:

由於指紋和維修次數的限制,不建議使用單板(線卡)

回流焊後,靠近塞孔的鍍錫層容易變色。 這是因為阻焊劑(通常稱為綠油)很容易塞住孔以容納液體,並且在焊接過程中被噴出來並與附近的錫層發生反應。

有錫須的風險。 錫須的風險取決於用於浸泡錫的糖漿。 一些由糖漿製成的錫層容易形成錫須,一些則不太容易形成錫須。

一些浸錫配方與阻焊劑不相容,阻焊劑侵蝕嚴重,不適合精細阻焊橋的應用。

供應商資源:更多。


10. Hot melt tin lead
Application: Generally used for backplane.

成本:中等。

與無鉛的相容性:不相容。

儲存期:12個月。

可焊性(潤濕性):熱熔最大的優點是耐腐蝕,但可焊性不是很好。

缺點:

不適用於單板(線卡)

焊盤和焊盤的共面性相對較差,不適合要求較高共面性的電路板裝配。

用於鍍層相對厚度變化較大的情况。 為了獲得滿意的成品金屬化孔徑尺寸,需要補償鑽孔的孔徑尺寸。

供應商資源:有限。


11. 化學鎳鈀/immersion gold
Application: Used for inert surfaces that are very durable and stable without the risk of "black disk". 它可以替代單板中應用的OSP或ENIG的表面塗層.

成本:中高(低於ENIG)

與無鉛的相容性:相容。

儲存期:12個月。

可焊性(潤濕性):高。

缺點:

印刷電路板行業, 經驗不多.

供應商資源:很少。

12. 選擇性化學鎳/gold and OSP
Application: It can be used for 電路板裝配需要機械接觸面積並安裝細間距裝置. 在此應用程序中, OSP用作高度可靠的可焊層, ENIG用作機械接觸區, 就像手機的鍵盤, 使用這種表面處理.

成本:中到高。

與無鉛的相容性:相容。

儲存期:6個月。

可焊性(潤濕性):低。

缺點:

成本相對較高。

ENIG不適合用作通道安裝的地面邊緣鍍層,因為ENIG層非常薄,不耐摩擦。

OSP藥劑中存在加瓦尼效應的風險。

供應商資源:更多。