八種PCB表面處理工藝

隨著人類對(duì)生活環(huán)境要求的不斷提高，PCB生產(chǎn)中涉及的環(huán)境問(wèn)題尤為突出。關(guān)于鉛和溴的話題最多熱門。無(wú)鉛無(wú)鹵會(huì)在很多方面影響PCB的發(fā)展。
雖然目前PCB的表面處理工藝沒(méi)有太大的變化，看起來(lái)是一件很遙遠(yuǎn)的事情，但是需要注意的是，長(zhǎng)期緩慢的變化會(huì)導(dǎo)致很大的變化。隨著環(huán)保呼聲的日益高漲，未來(lái)PCB的表面處理技術(shù)必將發(fā)生翻天覆地的變化。
表面處理的基本目的是確保良好的可焊性或電氣性能。由于自然界中的銅在空氣中往往以氧化物的形式存在，不太可能長(zhǎng)期作為原生銅保留下來(lái)，因此有必要對(duì)銅進(jìn)行其他處理。雖然強(qiáng)熔劑可以用來(lái)去除后續(xù)組裝中的大部分氧化銅，但是強(qiáng)熔劑本身不容易去除，所以行業(yè)一般不使用強(qiáng)熔劑。
目前PCB表面處理工藝有很多，包括熱風(fēng)整平，有機(jī)鍍膜、化學(xué)鍍鎳/浸金、浸銀、浸錫，下面逐一介紹。
1、熱風(fēng)整平(噴錫)
熱風(fēng)整平，又稱熱風(fēng)焊錫整平(俗稱噴錫)，是將熔化的錫(鉛)焊料涂在PCB表面，用加熱的壓縮空氣整平(吹)的過(guò)程，從而形成一層既能抗銅氧化，又能提供良好可焊性的涂層。在熱風(fēng)整平，焊料和銅在接合處形成銅錫金屬間化合物。當(dāng)印刷電路板是熱風(fēng)整平，時(shí)，它應(yīng)該浸入熔化的焊料中；氣刀在焊料凝固前將液態(tài)焊料吹平；氣刀可以最小化銅表面的焊料彎液面，防止焊料橋焊接。
2.有機(jī)可焊性保護(hù)劑(OSP)
OSP是一種印刷電路板銅箔表面處理工藝，符合RoHS要求。OSP是有機(jī)可溶防腐劑的縮寫，翻譯過(guò)來(lái)就是有機(jī)焊料保護(hù)膜，也叫銅保護(hù)劑，在英文也叫Preflux簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，OSP就是用化學(xué)藥品方法在干凈的裸銅表面生長(zhǎng)一層有機(jī)膜。
該膜具有抗氧化、抗熱震和防潮性能，用于保護(hù)銅表面不生銹(氧化或硫化等)。)在正常環(huán)境下；然而，在隨后的高溫焊接中，保護(hù)膜必須通過(guò)焊劑容易且快速地去除，使得暴露的干凈銅表面可以在非常短的時(shí)間內(nèi)立即與熔融焊料結(jié)合以形成牢固的焊點(diǎn)。
3.整塊木板都鍍了鎳和金
鍍鎳金是在PCB的表面導(dǎo)體上先鍍一層鎳，再鍍一層金。鍍鎳主要是為了防止金和銅之間的擴(kuò)散。目前鍍鎳鍍金有兩種：軟鍍金(純金，金面看起來(lái)不亮)和硬鍍金(光滑堅(jiān)硬，耐磨，含鈷等元素，金面看起來(lái)很亮)。軟金主要用于芯片封裝中的金線鍵合；硬金主要用于非焊接部分的電氣互連。
4、沉金
沉金是在銅表面包裹一層厚的電性能好的鎳金合金，可以保護(hù)PCB很長(zhǎng)一段時(shí)間；此外，它還具有其他表面處理工藝所不具有的對(duì)環(huán)境的耐受性。此外，金沉淀還可以防止銅的溶解，有利于無(wú)鉛組裝。
5.沉錫
目前所有的焊料都是以錫為基礎(chǔ)的，所以錫層可以與任何類型的焊料相匹配。錫沉積工藝可以形成扁平的銅錫金屬間化合物，使錫沉積具有與熱風(fēng)整平相同的良好可焊性，而沒(méi)有熱風(fēng)整平沉錫板的頭痛，不應(yīng)存放太久，必須按照沉錫的順序進(jìn)行組裝。
6.浸在銀中
銀沉積工藝介于有機(jī)鍍膜和化學(xué)鍍鎳/金沉積之間，相對(duì)簡(jiǎn)單快捷；即使暴露在高溫、潮濕和污染環(huán)境中，銀仍能保持良好的焊接性，但會(huì)失去光澤。銀沉積不具有化學(xué)鍍鎳/金沉積的良好物理強(qiáng)度，因?yàn)殂y層下沒(méi)有鎳。
7.化學(xué)鎳鈀
與沉淀金相比，化學(xué)鍍鎳鈀在鎳和金之間有一層鈀，可以防止置換反應(yīng)引起的腐蝕，為沉淀金做好充分準(zhǔn)備。金緊密地覆蓋在鈀上，以提供良好的接觸表面。
8.電鍍硬金
為了提高產(chǎn)品的耐磨性，增加插拔次數(shù)，電鍍硬金。
隨著用戶要求越來(lái)越高，環(huán)境要求越來(lái)越嚴(yán)格，表面處理工藝越來(lái)越多，選擇有前途的、用途更廣的表面處理工藝，似乎有點(diǎn)眼花繚亂。無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)未來(lái)PCB表面處理技術(shù)的走向。無(wú)論如何，要滿足用戶要求，保護(hù)環(huán)境，必須先做！