PCB科技 - PCB/FPC表面處理工藝總結

最基本的目的 PCB表面 處理是為了確保良好的可焊性或電力效能. 因為天然銅往往以氧化物的形式存在於空氣中, 它不太可能長時間保持原來的銅質, 囙此需要對銅進行其他處理.

1、熱風整平（噴錫）

熱風整平也稱為熱風焊料整平（通常稱為錫噴塗）。 這是一種在PCB表面塗覆熔融錫（鉛）焊料並用加熱的壓縮空氣將其壓平（吹氣）以形成一層耐銅氧化的過程。 它還可以提供具有良好可焊性的塗層。 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。 當PCB用熱空氣整平時，必須將其浸入熔融焊料中； 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。

鉛噴錫：

價格便宜，焊接效能好，機械強度、亮度等。鉛優於無鉛，但它含有鉛等重金屬，不環保，不能通過ROHS

無鉛錫噴塗：

價格便宜，但與鉛相比亮度會變暗，而且它是環保的，可以通過ROHS

常見缺點：不適用於間隙小的焊接銷和過小的部件, 因為噴錫板的表面平整度較差. 焊點容易在 PCB加工, 並且容易導致對小間距元件短路. 用於雙面SMT工藝時, 因為第二面經歷了高溫回流焊接, 噴錫和重新熔化非常容易, 導致受重力影響的錫珠或類似液滴變成球形錫點, 這讓表面更糟糕. 壓扁影響焊接問題.

有機可焊性防腐劑（OSP）

OSP是一種印刷電路板銅箔表面處理工藝，符合RoHS指令的要求。 OSP是有機可焊性防腐劑的縮寫，中文翻譯為有機可焊性防腐劑，英文也稱為銅保護劑或預熔劑。 簡單地說，OSP是在乾淨的裸銅表面化學生長一層有機膜。 該層膜具有抗氧化、抗熱震和防潮效能，以保護銅表面在正常環境下不生銹（氧化或硫化等）； 但在隨後的高溫焊接中，這種保護膜必須非常容易被助焊劑快速去除，以便暴露的清潔銅表面可以立即與熔融焊料結合在一起，在很短的時間內形成牢固的焊點。

適用場景：據估計，現時約有25%-30%的PCBA使用OSP科技，並且這一比例一直在上升（OSP科技很可能已經超過噴錫科技並排名第一）。 OSP工藝可用於低科技PCB和高技術PCB，例如用於單面電視的PCB和用於高密度晶片封裝的電路板。 對於BGA，OSP有更多的應用。 如果PCB沒有表面連接的功能要求或存儲週期的限制，OSP工藝將是最理想的表面處理工藝。

3、整個板為鍍鎳金

在PCB表面鍍鎳和金導體先鍍一層鎳，然後再鍍一層金。 鍍鎳主要是為了防止金和銅之間的擴散。 現在有兩種類型的電鍍鎳金：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。

4、浸金

浸金是銅表面的一種厚的、良好的電力鎳金合金，可以長期保護PCB； 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，浸金還可以防止銅的溶解，這將有利於無鉛組裝。

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部件。 帶按鈕的PCB板（如手機板）的首選。 回流焊可以重複多次，而不會降低其可焊性。 它可以用作COB（板上晶片）引線鍵合的基板。

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。 鎳層會隨著時間氧化，長期可靠性是一個問題。

適用場景：浸金工藝不同於OSP工藝。 它主要用於具有功能連接要求和表面存儲週期長的板上，例如手機鍵盤、路由器外殼的邊緣連接區域和彈性連接電接觸區域的晶片處理器。 由於錫噴塗工藝的平整度問題和OSP工藝的焊劑去除，浸金在20世紀90年代得到了廣泛應用； 後來，由於黑色圓盤和脆性鎳磷合金的出現，浸沒金的應用减少了。， 但現時幾乎每個高科技PCB工廠都有下沉的金線。

由於所有當前焊料都是錫基的，囙此錫層可以匹配任何類型的焊料。 沉錫過程可以形成扁平的銅錫金屬間化合物。 這一特點使錫沉入具有與熱風整平相同的良好可焊性，而不會出現熱風整平的令人頭痛的平整度問題； 錫板不能存放太久，組裝時必須按沉錫順序進行。

6、浸沒銀

浸銀工藝介於有機塗層和化學鍍鎳/浸金之間。 該過程相對簡單快速； 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。

7、化學鎳鈀金

與浸沒金相比，化學鎳鈀金在鎳和金之間有一層額外的鈀。 鈀能防止取代反應引起的腐蝕，為浸金做好充分準備。 金緊密地覆蓋在鈀上，提供了良好的接觸表面。

8、鍍硬金

為了提高耐磨性 PCB產品 新增插拔次數, 鍍硬金.