PCB表面處理工藝六大分類

PCB表面處理工藝六大分類

PCB表面處理最基本的目的是保證良好的可焊性或電性能。由于銅在空氣中很容易被氧化，而銅的氧化層對焊接有很大的影響，如果銅層被氧化則很容易造成假焊、虛焊，嚴重時會造成焊盤與元器件無法焊接，雖然可以采用強助焊劑除去大多數銅的氧化物，但強助焊劑本身的殘留也會給產品帶來腐蝕。因此業內普遍的處理方式是在PCB生產制造時增加一道工序，即在焊盤表面涂覆（鍍）上一層物質，保護焊盤不被氧化。

（1）熱風整平（噴錫）

熱風整平又名熱風焊料整平（俗稱噴錫），它是在PCB表面涂覆熔融錫（鉛）焊料并用加熱壓縮空氣整（吹）平的工藝，以形成一層既抗銅氧化又可提供良好的可焊性的鍍層。熱風整平時焊料和銅在結合處形成銅錫金屬間化合物。PCB進行熱風整平時要沉在熔融的焊料中，風刀在焊料凝固之前吹平液態的焊料，風刀能夠將銅面上焊料的彎月狀最小化并阻止焊料橋接。熱風整平分為垂直式和水平式兩種，一般認為水平式較好，其鍍層比較均勻，且便于實現自動化生產。

① HASL工藝的優點是：價格較低，焊接性能佳。

（2）有機可焊性保護劑（OSP）工藝

① OSP工藝的優點是：制程簡單，表面非常平整，適合無鉛焊接和SMT。

② OSP工藝的缺點是：焊接時需要氮氣，且回流焊次數受限（多次焊接會導致膜被破壞，2次沒有問題），不適合壓接技術，不適合返修且存儲條件要求高。

（3）全板鍍鎳金

① 鍍金工藝的優點是：較長的存儲時間（＞12個月），適合接觸開關設計和金線邦定，適合電測試。

② 鍍金工藝的缺點是：較高的成本，金比較厚且金層厚度一致性差，焊接過程中，可能因金太厚而導致焊點脆化，影響強度。

（4）化學鍍鎳／浸金（ENIG）

化學鍍鎳／浸金也叫沉金，是在銅面上包裹一層厚厚的、電性良好的鎳合金，這可以長期保護PCB。ENIG具有其他表面處理工藝所不具備的對環境的忍耐性，此外沉金也可以阻止銅的溶解，這將有益于無鉛組裝。

① ENIG工藝的優點是：不易氧化，可長時間存放，表面平整，適合用于焊接細間隙引腳及焊點較小的元器件，可耐受多次回流焊，適合返修，適合用作COB（Chip On Board）打線的基材。

② ENIG工藝的缺點是：成本較高，焊接強度較差，容易產生黑盤問題，鎳層會隨時間逐漸氧化，長期可靠性不良。

（5）其他表面處理工藝

其他表面處理工藝還包括沉錫工藝、沉銀工藝、化學鎳鈀金和電鍍硬金等。

① 沉錫工藝：由于與焊料的良好兼容性，使其具有良好的可焊性，同時其平整度優良，適合無鉛焊接和壓接；缺點是不耐存儲。焊接過程最好有N2保護，且容易產生“錫須”。

② 沉銀工藝：介于有機涂覆和化學鍍鎳／沉金之間，工藝比較簡單，即使暴露在熱、濕和有污染的環境中，銀仍然能夠保持良好的可焊性；缺點是不具備化學鍍鎳／沉金所具有的好的物理強度，存儲條件要求高，易污染，易氧化，同時焊接強度不好，易出現微空洞問題。

③ 化學鎳鈀金：較沉金在鎳和金之間多了一層鈀，從而具有更好的抗腐蝕性，抵抗環境攻擊性強，適合長時間存儲，適用于無鉛焊接、厚板和開關接觸設計等。

④ 電鍍硬金：常用于對耐磨性能要求高的電連接器“接觸對”中。

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