PCB科技 - pcb電路板表面的生產工藝

一般表面處理 PCB電路板 包括錫噴塗, 外包服務提供者, 和浸金. 此處的“表面”是指PCB上的連接點，這些連接點在電子元件或其他系統與PCB電路之間提供電力連接, 例如焊盤或觸點連接的連接點. 裸銅本身的可焊性非常好, 但暴露在空氣中時很容易氧化, 而且很容易被污染. 這就是PCB必須進行表面處理的原因.

1、噴錫（HASL）

在穿孔器件占主導地位的地方，波峰焊是最好的焊接方法。 使用熱風焊料流平（HASL，熱風焊料流平）表面處理科技足以滿足波峰焊的工藝要求。 當然，對於需要高接頭强度的場合（尤其是接觸連接），通常使用鎳/金電鍍。 HASL是全球使用的主要表面處理科技，但有3個主要驅動力促使電子行業考慮HASL的替代科技：成本、新工藝要求和無鉛要求。

從成本角度來看, 許多電子元件，如移動通信和個人電腦，正在成為流行的消費品. 只有按成本或更低的價格銷售，我們才能在激烈的競爭環境中立於不敗之地. 組裝科技發展到SMT之後, PCB焊盤 在組裝過程中需要絲網印刷和回流焊接工藝. 對於形狀記憶合金, 這個 PCB表面 處理過程最初仍使用HASL科技, 但是隨著SMT器件的不斷縮小, 墊子和範本開口也變小了, HASL科技的弊端也逐漸暴露出來. 採用HASL科技加工的焊盤不够平整, 共面性不能滿足小間距焊盤的工藝要求. 環境問題通常集中在鉛對環境的潜在影響上.

2、有機可焊性保護層（OSP）

有機可焊性防腐劑（OSP，有機可焊性防腐劑）是一種有機塗層，用於在焊接前防止銅氧化，即保護PCB焊盤的可焊性免受損壞。

PCB表面經OSP處理後，在銅表面形成薄的有機化合物，以保護銅免受氧化。 苯並3唑OSP的厚度通常為100 A°，而咪唑OSP的厚度更厚，通常為400 A°。 OSP膜是透明的，肉眼不容易區分其存在，並且很難檢測。 在組裝過程中（回流焊），OSP很容易熔化到錫膏或酸性助焊劑中，同時暴露出活性銅表面，最後在部件和焊盤之間形成錫/銅金屬間化合物。 囙此，OSP用於焊接表面處理時具有很好的特性。 OSP不存在鉛污染問題，囙此對環境無害。

OSP的局限性：

1. 由於OSP是透明無色的，囙此很難檢查，也很難區分PCB是否塗有OSP。

2.OSP本身是絕緣的，不導電。 苯並3唑的OSP相對較薄，可能不會影響電力測試，但對於咪唑的OSP，形成的保護膜相對較厚，這將影響電力測試。 OSP不能用於處理電接觸表面，例如按鍵的鍵盤表面。

3.OSP焊接過程中，需要更强的焊劑，否則保護膜無法消除，會導致焊接缺陷。

4、在儲存過程中，OSP表面不應接觸酸性物質，溫度不應過高，否則OSP會揮發。

3、浸沒金（ENIG）

ENIG的保護機制：

採用化學方法在銅表面鍍鎳/金。 鎳內層的沉積厚度通常為120至240m英寸（約3至6m米），而金外層的沉積厚度相對較薄，通常為2至4m英寸（0.05至0.1m米）。 鎳在焊料和銅之間形成阻擋層。 在焊接過程中，外部的金會快速融化到焊料中，焊料和鎳會形成鎳/錫金屬間化合物。 外部鍍金是為了防止鎳在儲存期間氧化或鈍化，囙此鍍金層應足够緻密，厚度不應太薄。

浸金：在這個過程中，目的是沉積一層薄而連續的金保護層。 主金的厚度不應太厚，否則焊點會變得非常脆，這將嚴重影響焊接的可靠性。 與鍍鎳一樣，浸沒金的工作溫度高，時間長。 在浸漬過程中，鎳表面會發生置換反應，金取代鎳，但當置換達到一定程度時，置換反應會自動停止。 金具有高强度、耐磨性、耐高溫性，不易氧化，囙此可以防止鎳氧化或鈍化，適合在高强度應用中工作。

這個 PCB表面 經ENIG處理後，表面非常平整，共面性好, 這是唯一一個用於按鈕的接觸面. 其次, ENIG具有優异的可焊性, 金會很快融化到熔化的焊料中, 從而暴露出新鮮鎳.

ENIG的局限性：

ENIG的工藝更為複雜，如果要取得良好的效果，必須嚴格控制工藝參數。 最麻煩的是，經ENIG處理的PCB表面在ENIG或焊接過程中容易出現黑色焊盤，這將對焊點的可靠性產生災難性影響。 黑盤的產生機制非常複雜。 它發生在鎳和金的介面上，直接表現為鎳的過度氧化。 過多的金會使焊點變脆並影響可靠性。