介紹9種PCB常見處理工藝以及它們的適用場景？

 來源：萬正科技   更新時間：2023/6/30   閱讀次數(shù)：1784

　　PCB表面的處理工藝多種多樣，這里介紹9種常見的處理工藝，以及它們的適用場景，下面一起看看吧。

　　1.裸銅板

　　優(yōu)點：成本低、表面平整，焊接性良好(在沒有被氧化的情況下)。

　　缺點：容易受到酸及濕度影響，不能久放，拆封后需在2小時內(nèi)用完，因為銅暴露在空氣中容易氧化，無法使用于雙面板。如果有測試點，必須加印錫膏以防止氧化，否則后續(xù)將無法與探針接觸良好。

　　純銅如果暴露在空氣中很容易被氧化，外層必須要有上述保護層，所以就需要在電路板加工中進行表面處理。

　　2.OSP工藝板

　　OSP不同于其它表面處理工藝之處為：它的作用是在銅和空氣間充當阻隔層，簡單地說，OSP就是在潔凈的裸銅表面上，以化學的方法長出一層有機薄膜。因為是有機物，不是金屬，所以比噴錫工藝還要便宜。

　　這層有機物薄膜的唯一作用是，在焊接之前保證內(nèi)層銅箔不會被氧化。焊接的時候一加熱，這層膜就揮發(fā)掉了，焊錫就能夠把銅線和元器件焊接在一起。但是這層有機膜很不耐腐蝕，一塊OSP的電路板，暴露在空氣中十來天，就不能焊接元器件了。

　　優(yōu)點：具有裸銅板焊接的所有優(yōu)點，過期的板子也可以重新做一次表面處理。

　　缺點：1.OSP透明無色，所以檢查起來比較困難，很難辨別是否經(jīng)過OSP處理。2.OSP本身是絕緣的，不導(dǎo)電，會影響電氣測試。所以測試點必須開鋼網(wǎng)加印錫膏以去除原來的OSP層才能接觸針點作電性測試。OSP更無法用來作為處理電氣接觸表面，比如按鍵的鍵盤表面。3.OSP容易受到酸及溫度影響。使用于二次回流焊時，需在一定時間內(nèi)完成，通常第二次回流焊的效果會比較差。存放時間如果超過三個月就必須重新表面處理，打開包裝后需在24小時內(nèi)用完。

　　3.熱風整平(HASL)

　　熱風整平又名熱風焊料整平，它是在PCB表面涂覆熔融錫鉛焊料并用加熱壓縮空氣整平(吹平)的工藝，使其形成一層既抗銅氧化又可提供良好的可焊性的涂覆層。熱風整平時焊料和銅在結(jié)合處形成銅錫金屬化合物，其厚度大約有1～2mil。

在穿孔器件占主導(dǎo)地位的場合，波峰焊是最好的焊接方法，而HASL足以滿足波峰焊的工藝要求，當然對于結(jié)點強度要求高的情況下多采用電鍍鎳/金的方法。

　　優(yōu)點：成本低

　　缺點：1.HASL技術(shù)處理過的焊盤不夠平整，共面性不能滿足細間距焊盤的工藝要求。2.不環(huán)保，鉛對環(huán)境有害。

　　4.鍍金板

　　鍍金使用的是真正的黃金，即便只鍍了很薄一層，就已經(jīng)占了電路板成本的近10%。使用金作為鍍層，一是為了方便焊接，二是為了防腐蝕。即使是用了好幾年的內(nèi)存條的金手指，依然是閃亮如初，若是使用了相同時間的銅、鋁、鐵，現(xiàn)在已經(jīng)銹成一堆廢品。

　　鍍金層大量應(yīng)用在電路板的元器件焊盤、金手指、連接器彈片等位置。我們用的最廣泛的手機電路板的主板大多是鍍金板，沉金板，電腦主板、音響和小數(shù)碼的電路板一般都不是鍍金板。

　　優(yōu)點：導(dǎo)電性強，抗氧化性好，壽命長。鍍層致密，比較耐磨，一般用在邦定、焊接及插拔的場合。

　　缺點：成本較高，焊接強度較差。

　　5.化金/沉金(ENIG)

　　化鎳浸金(ENIG)，也稱化鎳金、沉鎳金，簡稱化金與沉金。ENIG是通過化學方法在銅面上包裹一層厚厚的，電性能良好的鎳金合金可以長期保護PCB。內(nèi)層鎳的沉積厚度一般為120~240μin(約3~6μm)，外層的金的沉積厚度一般為2~4μinch(0.05~0.1μm)。不像OSP那樣僅作為防銹阻隔層，其能夠在PCB長期使用過程中實現(xiàn)良好的電性能。另外它也具有其它表面處理工藝所不具備的對環(huán)境的忍耐性。

　　優(yōu)點：1.ENIG處理過的PCB表面非常平整，共面性很好，適合用于按鍵接觸面。2.ENIG可焊性極佳，金會迅速融入融化焊錫里面，焊錫與Ni形成Ni/Sn金屬化合物。

　　缺點：工藝流程復(fù)雜，而且想要達到很好的效果需要嚴格控制工藝參數(shù)。最麻煩的是，EING處理過的PCB表面在ENIG或焊接過程中很容易產(chǎn)生黑盤效益。黑盤的直接表現(xiàn)為Ni過度氧化，金過多，會使焊點脆化，影響可靠性。

　　6.化學鍍鎳鈀浸金(ENEPIG)

　　相比化鎳金，ENEPIG在鎳和金之間多了一層鈀，在置換金的沉積反應(yīng)中，化學鍍鈀層會保護鎳層防止它被交置換金過度腐蝕，鈀在防止出現(xiàn)置換反應(yīng)導(dǎo)致的腐蝕現(xiàn)象的同時，為浸金作好充分準備。鎳的沉積厚度一般為120~240μin(約3~6μm)，鈀的厚度為4~20μin(約0.1~0.5μm)。金的沉積厚度一般為1~4μin(0.02~0.1μm)。

　　優(yōu)點：它的應(yīng)用范圍非常廣泛，同時化學鎳鈀金表面處理相對化鎳金表面處理可有效防止黑盤(Black Pad)缺陷引起的連接可靠性問題，可以代替化鎳金。

　　缺點: ENEPIG雖然有很多優(yōu)點，但是鈀的價格昂貴，是一種短缺資源。同時與化鎳金一樣，其工藝控制要求嚴格。

　　7.噴錫電路板

　　銀色的板子叫做噴錫板。在銅的線路外層噴一層錫，也能夠有助于焊接。但是無法像黃金一樣提供長久的接觸可靠性。對于已經(jīng)焊接好的元器件沒什么影響，但是對于長期暴露在空氣中的焊盤，可靠性是不夠的，例如接地焊盤、彈針插座等。長期使用容易氧化銹蝕，導(dǎo)致接觸不良?；旧嫌米餍?shù)碼產(chǎn)品的電路板，大多是噴錫板，原因就是便宜。

　　優(yōu)點：價格較低，焊接性能佳。

　　缺點：不適合用來焊接細間隙的引腳以及過小的元器件，因為噴錫板的表面平整度較差。在PCB加工中容易產(chǎn)生錫珠(solder bead)，對細間隙引腳(fine pitch)元器件較易造成短路。在雙面SMT工藝時，因為第二面已經(jīng)過了一次高溫回流焊，極容易發(fā)生噴錫重新熔融而產(chǎn)生錫珠或類似水珠受重力影響成滴落的球狀錫點，造成表面更不平整進而影響焊接問題。

　　8.浸銀

　　浸銀工藝介于OSP和化學鍍鎳/浸金之間，工藝較簡單、快速。浸銀是置換反應(yīng)，它幾乎是亞微米級的純銀涂覆(5~15μin，約0.1~0.4μm)。有時浸銀過程中還包含一些有機物，主要是防止銀腐蝕和消除銀遷移問題，一般很難量測出來這一薄層的有機物，分析表明有機體的重量少于1%。即使暴露在熱、濕和污染的環(huán)境中，仍能提供很好的電性能和保持良好的可焊性，但會失去光澤。因為銀層下面沒有鎳，所以浸銀不具備化學鍍鎳/浸金所有的好的物理強度。

　　優(yōu)點：浸銀焊接面可焊性良好，共面性很好，同時又不像OSP那樣存在導(dǎo)電障礙，但是作為接觸面(如按鍵面)時，其強度沒有金好。

　　缺點：浸銀有一個重要的問題就是銀的電子遷移問題，當暴露在潮濕環(huán)境下時，銀會在電壓的作用下產(chǎn)生電子遷移，通過向銀內(nèi)添加有機成分可以降低電子遷移問題。

　　9.浸錫

　　由于目前所有焊料是以錫為基礎(chǔ)的，所以錫層能與任何類型的焊料相匹配。但以前的PCB經(jīng)浸錫工藝后易出現(xiàn)錫須，在焊接過程中錫須和錫遷移會帶來可靠性問題，因此限制了浸錫工藝的采用。后在浸錫溶液中加入了有機添加劑，使錫層結(jié)構(gòu)呈顆粒狀結(jié)構(gòu)，克服了之前的問題，而且還具有好的熱穩(wěn)定性和可焊性。

　　浸錫的最大弱點是壽命短，尤其是存放于高溫高濕的環(huán)境下時，Cu/Sn金屬間化合物會不斷增長，直到失去可焊性。錫的沉積厚度不低于40μin(1.0μm)是比較合理的，這樣才能提供一個純錫表面，以滿足可焊性要求。

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