PCB板表面处理工艺及其优缺点
发布网友
发布时间:2022-12-06 17:55
我来回答
共1个回答
热心网友
时间:2023-10-02 21:21
随着人类对于居住环境要求的不断提高,PCB生产过程中涉及到的环境问题也越来越受到关注。尤其是铅和溴的话题是最热门的;
PCB表面处理最基本的目的是保证良好的可焊性或电性能。由于自然界的铜在空气中倾向于以氧化物的形式存在,不大可能长期保持为原铜,因此需要对铜进行其他处理。
现在有许多PCB表面处理工艺,常见的是热风整平、有机可焊性保护剂(OSP)、全板镀镍金、沉金、沉锡、沉银、化学镍钯金、电镀硬金这几种工艺,下面将逐一介绍
1、热风整平(喷锡)
热风整平工艺的一般流程为:微蚀→预热→涂覆助焊剂→喷锡→清洗。
热风整平又名热风焊料整平(俗称喷锡),它是在PCB表面涂覆熔融锡(铅)焊料并用加热压缩空气整(吹)平的工艺,使其形成一层既抗铜氧化,又可提供良好的可焊性的涂覆层。热风整平时焊料和铜在结合处形成铜锡金属间化合物。PCB进行热风整平时要沉在熔融的焊料中;风刀在焊料凝固之前吹平液态的焊料;风刀能够将铜面上焊料的弯月状最小化和阻止焊料桥接。
热风整平分为垂直式和水平式两种,一般认为水平式较好,主要是水平式热风整平镀层比较均匀,可实现自动化生产。
优点:较长的存储时间;PCB完成后,铜表面完全的润湿了(焊接前完全覆盖了锡);适合无铅焊接;工艺成熟、成本低、适合目视检查和电测
缺点:不适合线绑定;因表面平整度问题,在SMT上也有局限;不适合接触开关设计。喷锡时铜会溶解,并且板子经受一次高温。特别厚或薄的板,喷锡有局限,生产操作不方便。
2、有机可焊性保护剂(OSP)
一般流程为:脱脂-->微蚀-->酸洗-->纯水清洗-->有机涂覆-->清洗,过程控制相对其他表明处理工艺较为容易。
OSP是印刷电路板(PCB)铜箔表面处理的符合RoHS指令要求的一种工艺。 OSP是Organic Solderability
Preservatives的简称,中译为有机保焊膜,又称护铜剂,英文亦称之Preflux。简单地说,OSP就是在洁净的裸铜表面上,以化学的方法长出一层有机皮膜。这层膜具有防氧化,耐热冲击,耐湿性,用以保护铜表面于常态环境中不再继续生锈(氧化或硫化等);但在后续的焊接高温中,此种保护膜又必须很容易被助焊剂所迅速清除,如此方可使露出的干净铜表面得以在极短的时间内与熔融焊锡立即结合成为牢固的焊点。
优点:制程简单,表面非常平整,适合无铅焊接和SMT。易返工,生产操作方便,适合水平线操作。板子上适合多种处理并存(比如:OSP+ENIG)。成本低,环境友好。
缺点:回流焊次数的*(多次焊接厚,膜会被破坏,基本上2次没有问题)。不适合压接技术,线绑定。目视检测和电测不方便。SMT时需要N2气保护。SMT返工不适合。存储条件要求高。
3、全板镀镍金
板镀镍金是在PCB表面导体先镀上一层镍后再镀上一层金,镀镍主要是防止金和铜间的扩散。现在的电镀镍金有两类:镀软金(纯金,金表面看起来不亮)和镀硬金(表面平滑和硬,耐磨,含有钴等其他元素,金表面看起来较光亮)。软金主要用于芯片封装时打金线;硬金主要用在非焊接处的电性互连。
优点:较长的存储时间>12个月。适合接触开关设计和金线绑定。适合电测试
弱点:较高的成本,金比较厚。电镀金手指时需要额外的设计线导电。因金厚度不一直,应用在焊接时,可能因金太厚导致焊点脆化,影响强度。电镀表面均匀性问题。电镀的镍金没有包住线的边。不适合铝线绑定。
4、沉金
一般流程为:脱酸洗清洁-->微蚀-->预浸-->活化-->化学镀镍-->化学浸金;其过程中有6个化学槽,涉及到近百种化学品,过程比较复杂。
沉金是在铜面上包裹一层厚厚的、电性良好的镍金合金,这可以长期保护PCB;另外它也具有其它表面处理工艺所不具备的对环境的忍耐性。此外沉金也可以阻止铜的溶解,这将有益于无铅组装。
优点:不易氧化,可长时间存放,表面平整,适合用于焊接细间隙引脚以及焊点较小的元器件。有按键PCB板的首选(如手机板)。可以重复多次过回流焊也不太会降低其可焊性。可以用来作为COB(Chip On Board)打线的基材。
缺点:成本较高,焊接强度较差,因为使用无电镀镍制程,容易有黑盘的问题产生。镍层会随着时间氧化,长期的可靠性是个问题。
5、沉锡
由于目前所有的焊料都是以锡为基础的,所以锡层能与任何类型的焊料相匹配。沉锡工艺可以形成平坦的铜锡金属间化合物,这个特性使得沉锡具有和热风整平一样的好的可焊性而没有热风整平令人头痛的平坦性问题;沉锡板不可存储太久,组装时必须根据沉锡的先后顺序进行。
优点:适合水平线生产。适合精细线路处理,适合无铅焊接,特别适合压接技术。非常好的平整度,适合SMT。
缺点:需要好的存储条件,最好不要大于6个月,以控制锡须生长。不适合接触开关设计。生产工艺上对阻焊膜工艺要求比较高,不然会导致阻焊膜脱落。多次焊接时,最好N2气保护。电测也是问题。
6、沉银
沉银工艺介于有机涂覆和化学镀镍/沉金之间,工艺比较简单、快速;即使暴露在热、湿和污染的环境中,银仍然能够保持良好的可焊性,但会失去光泽。沉银不具备化学镀镍/沉金所具有的好的物理强度因为银层下面没有镍。
优点:制程简单,适合无铅焊接,SMT。表面非常平整、成本低、适合非常精细的线路。
缺点:存储条件要求高,容易污染。焊接强度容易出现问题(微空洞问题)。容易出现电迁移现象以及和阻焊膜下铜出现贾凡尼咬蚀现象。电测也是问题
7、化学镍钯金
化学镍钯金与沉金相比是在镍和金之间多了一层钯,钯可以防止出现置换反应导致的腐蚀现象,为沉金作好充分准备。金则紧密的覆盖在钯上面,提供良好的接触面。
优点:适合无铅焊接。表面非常平整,适合SMT。通孔也可以上化镍金。较长的存储时间,存储条件不苛刻。适合电测试。适合开关接触设计。适合铝线绑定,适合厚板,抵抗环境攻击强。
8、电镀硬金
为了提高产品耐磨性能,增加插拔次数而电镀硬金。
PCB的表面处理工艺方面的变化并不是很大,好像还是比较遥远的事情,但是应该注意到:长期的缓慢变化将会导致巨大的变化。在环保呼声愈来愈高的情况下,PCB的表面处理工艺未来肯定会发生巨变。
打样的话我推荐你们可以去PCB线路板 捷配 极速打样工厂试试,这里价格实惠,速度快质量好。
PCB板选择哪种表面处理方式好?有哪些优缺点?
-->制程简单,表面非常平整,适合无铅焊接和SMT。-->容易返工,生产操作方便,适合水平线操作。-->板子上适合多种处理并存(比如:OSP+ENIG)-->成本低,环境友好。OSP弱点:-->回流焊次数的限制 (多次焊接厚,膜会被破坏,基本上2次没有问题)-->不适合压接技术,线绑定。-->目视检测和电测不方...
几种PCB表面处理工艺优缺点以及它们的适用场景
优点:成本低,焊接性好,但易受酸和湿度影响,需尽快使用。 缺点:容易氧化,不适用于双面板和测试点,需印锡膏防氧化。2. OSP工艺板 优点:成本低,与裸铜板焊接性相同,可重新处理。 缺点:透明无色,难以检测,不导电影响测试,易受酸温影响,需快速使用。3. 热风整平(HASL)优点:成本低,...
PCB板表面处理工艺及其优缺点
优点:较长的存储时间;PCB完成后,铜表面完全的润湿了(焊接前完全覆盖了锡);适合无铅焊接;工艺成熟、成本低、适合目视检查和电测 缺点:不适合线绑定;因表面平整度问题,在SMT上也有局限;不适合接触开关设计。喷锡时铜会溶解,并且板子经受一次高温。特别厚或薄的板,喷锡有局限,生产操作不方便。2...
几种PCB表面处理工艺优缺点以及它们的适用场景
热风整平(HASL):尽管成本较低,但其焊盘平整度欠佳且环保性有待提高,适合对成本敏感且对抗氧化性要求高的项目。镀金板:镀金提供出色的导电性和抗腐蚀性,但高昂的成本和较低的焊接强度限制了其在某些高端应用中的选择。化金/沉金(ENIG):表面平滑,共面性优异,但工艺复杂,且易产生黑盘效应,对技...
有哪一些常规的PCB表面处理工艺
热风整平工艺在PCB表面涂覆熔融锡铅焊料,形成抗氧化的涂层,成本低,但焊盘不够平整,不满足细间距焊盘要求,且含铅不环保。镀金板使用黄金镀层,导电性强、抗氧化,耐磨,适用于邦定、焊接及插拔场合,但成本高、焊接强度较差。化镍浸金处理表面平整、共面性好,适合按键接触面,但工艺复杂、易产生黑盘...
pcb表面处理工艺有几种类型
PCB制造过程中,表面处理的多样性对于提升其性能至关重要。常见的PCB表面处理工艺包括热风整平、有机涂覆(OSP)、化学镀镍/浸金、沉银以及沉锡,每种工艺都有其独特的特性和应用场景。首先,热风整平,又称喷锡,通过熔融锡铅在PCB表面形成防氧化且可焊的保护层,厚度约为1~2mil,适合早期应用。OSP...
PCB表面处理工艺种类、优缺点、厚度标准
常见的PCB表面处理工艺有:热风整平(HASL,hot air solder leveling),有机涂覆(OSP),化学镀镍/浸金,浸银,浸锡等 热风整平HASL,hot air solder leveling 热风整平又名热风焊料整平,它是在PCB表明涂覆熔融锡铅焊料并用加热压缩空气整平(吹平)的工艺,使其形成一层即抗铜氧化,又可提供...
pcb表面处理有哪些
1. 工艺简介 喷漆处理是一种常见且简单的PCB表面处理方式。它通过喷涂的方式,将特定的漆料均匀覆盖在PCB表面,以达到防腐、绝缘、美观等效果。二、电镀处理 1. 工艺原理 电镀处理是通过电解作用,在PCB表面沉积一层金属薄膜。这层薄膜不仅可以提高PCB的导电性能,还能增强其耐腐蚀性和耐磨性。三. 刻蚀...
PCB表面处理工艺介绍
4. 电镀镍金:防扩散,镍层结合焊料牢固,但金层成本高。5. 化镍金:通过置换反应形成耐磨损的金层,沉Ni/Au层在焊接时形成Ni3Sn4 IMC,影响焊接强度。三、总结 PCB的表面处理工艺多种多样,每种方法都有其特点和适用场景。无铅化趋势下,选择合适的处理方式至关重要,既要满足焊接性能,还要考虑...
PCB表面处理工艺其它表面处理工艺
PCB表面处理工艺中,相较于其他方法,电镀镍金和化学镀钯的应用较为广泛。电镀镍金作为PCB早期处理的基石,其工艺流程是先在导体表面镀镍,再镀一层金。镀镍的目的是防止金与铜的扩散,目前电镀镍金分为软金(纯金,光泽较暗)和硬金(表面平滑、坚硬,耐磨,含钴等元素,光泽较亮)两种。软金主要...