无铅技术系列文章五:PCB和PCB焊盘镀层

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PCB电路板有铅与无铅工艺的区别

PCB电路板有铅与无铅工艺的区别

PCB电路板有铅与无铅工艺的区别1.材料选择:有铅工艺中,焊接使用的主要材料是含有铅的焊料。

而无铅工艺中,焊接使用的主要材料是不含有铅的焊料。

无铅焊料常用的成分包括锡、银、铜等。

2.熔点差异:有铅焊料的熔点较低,一般在183°C左右。

而无铅焊料的熔点较高,一般在217°C左右。

因此,在无铅工艺中,焊接的温度需要更高。

3.环境友好性:无铅工艺主要是为了减少对环境的污染,铅是一种对环境和人体有害的金属,所以近年来各国纷纷提倡无铅工艺的应用。

相比之下,有铅工艺会产生有害废料和废气,对环境造成更大的危害。

4.焊接质量:无铅工艺相对于有铅工艺来说,焊接质量更好。

因为无铅焊料形成的焊点通常比较薄而均匀,能够实现更高的焊接密度。

而有铅焊料容易形成焊锡球、焊墨、焊渣等焊接缺陷。

5.焊接工艺调整:由于无铅工艺的熔点较高,需要重新调整焊接工艺。

在无铅工艺中,需要将焊接温度和焊接时间加大,以保证焊接点的质量。

6.实施成本:无铅工艺相对于有铅工艺来说,实施成本更高。

首先,无铅焊料的成本较高。

其次,因为无铅焊料的熔点较高,需要使用更高效的焊接设备,增加了设备投资成本。

总体而言,无铅工艺相比有铅工艺具有更多的优势,尤其是在环境友好性和焊接质量方面。

目前,越来越多的电子产品制造商选择无铅工艺作为电路板制造的首选。

然而,无铅工艺也带来了一些新的挑战,如在焊接温度调整和设备升级方面的问题。

因此,在实际应用中,制造商需要综合考虑产品特性、成本和生产效率等因素,选择适合的工艺。

PCB无铅制程讲解

PCB无铅制程讲解

無鉛制程講解制作:日期:目錄1) 為何推行無鉛?何謂之無鉛?2) 無鉛表面處理之淺談3) 未來之趨勢4) Q&A---為何推行無鉛?無鉛出自這里:歐盟2003.2.13公告2002/95/EC RoHS指令(the restriction ofthe use of certain hazardous substances in electrical andelectronic equipment,有害物質禁用指令),明確要求2006.7.1起電子產品不可含有鉛、鎘、汞、(6價鉻)等重金屬及PBB和PBDE等溴化物阻燃劑;影響所及,世界各國皆已開始制訂類似禁令,無鉛化成為未來電子產品基本要求。

鉛的危害:鉛屬於重金屬會沉積在人體內,血液中含量超過25 mg/dl(2.5ppm)就出現中毒現象,影響到神經系統、生殖系統造成新生兒IQ降低(智障兒),且鉛會溶於酸性水中(酸雨),在土壤中會擴散難以回收。

全球無鉛化進程:1) 零件無鉛化進程:2001。

12 開始供應無鉛零件2003。

12 零件端子(terminal)完全無鉛2004。

12 零件腳電鍍完全無鉛化2) 組裝無鉛化進程:2002。

12 開始制造無鉛產品2005。

12 所有產品完全無鉛化國內無鉛化推進的困難:1)新材料評估及選用,可能涉及的項目油墨、無鉛焊錫、PCB原材料。

新材料選用會考慮其品質特性、法規符合性、成本及專利問題。

2)客戶關系同溝通能力:不同客戶對無鉛焊錫性有不同底需求。

但是制程的標准化是追求生產管理效率的重要因子,所以國內底廠商需要以技朮實力來與不同的客戶溝通協調。

3) 綠色供應鏈底管理能力:PCB所使用的材料、設備均需無鉛。

所以供應鏈管理將是我們底難點之一。

4)制程管理能力及可靠度的部分,譬如:無鉛錫的熔點比63/37底熔點高出30℃左右,但是其吃錫能力需求卻不變,這就需要我們提升自身的制程管理能力了。

雖然,焊料改變了,但是可靠度亦仍舊一樣。

无铅技术系列文章五PCB和PCB焊盘镀层

无铅技术系列文章五PCB和PCB焊盘镀层

无铅技术系列文章五PCB和PCB焊盘镀层PCB(Printed Circuit Board)是电子产品中常见的一种基础组件,它起到了电子元器件支撑和连接的作用。

而PCB焊盘镀层则是PCB的一个重要部分,对于PCB的可靠性和稳定性有着至关重要的影响。

PCB焊盘镀层是一种在PCB上涂覆特定金属的薄层,用于增加焊接可靠性和保护基板表面。

常见的PCB焊盘镀层有无铅HASL、无铅电镀金(ENIG)、有铅电镀锡(HASL)等。

首先我们来介绍一下无铅HASL(Hot Air Solder Leveling)技术。

无铅HASL是将焊盘浸入液态锡中,然后利用热风将多余的锡吹掉,使焊盘上的锡层保持平整且均匀。

无铅HASL技术,相比于有铅HASL技术,具有环保、耐热性好、焊接可靠性高等优势,已经逐渐成为主流的PCB焊盘镀层技术。

其次是无铅电镀金(ENIG)技术。

ENIG技术是先在焊盘表面电镀一层金属镍,再在金属镍层上电镀一层金属金。

ENIG技术具有良好的耐腐蚀性、平整度高、焊接性良好等优势,适合于焊接细小封装元件和BGA (Ball Grid Array)封装的电子元器件。

此外,有铅电镀锡(HASL)技术也是一种常用的焊盘镀层技术。

HASL 技术是将焊盘浸入液态锡中,使锡牢固地附着在焊盘上。

由于HASL技术使用的锡是含铅的,而含铅在环境和健康方面存在一定的问题,因此在一些环保要求较高的应用中已经逐渐替代为无铅HASL或ENIG技术。

无论是哪种PCB焊盘镀层技术,其目的都是增加焊接可靠性和保护基板表面。

焊接可靠性是指焊接后连接可靠、稳定、不易断裂。

而保护基板表面则是防止基板受到外界因素的侵蚀,如氧化、腐蚀等。

在选择PCB焊盘镀层技术时,需要根据具体的应用要求和环保要求进行综合考虑。

随着环保意识的增强,无铅HASL和ENIG技术逐渐成为主流。

而对于一些特殊要求,例如高温环境或高频信号传输的应用,则需要选择适合的PCB焊盘镀层技术。

无铅印刷电路板(PCB)铜箔表面处理方式

无铅印刷电路板(PCB)铜箔表面处理方式

【1】有机保焊膜(OSP):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。

膜厚:0.2-0.5um【2】无铅喷锡(Lead Free HASL):【3】化学镍金(ENIG):Chemistry Nickel Gold,又称沉镍金。

是通过化学反应在铜的表面先镀上一层镍和磷的化合物,然后再通过置换反应在镍的表面镀上一层黄金。

【4】化学沉银(immersion silver):【5】化学沉锡(immersion tin)【6】电镀金(Electrolytic gold)化学镀锡工艺是为有利于SMT与芯片封装而特别设计的在铜面上以化学方式沉积锡金属镀层,是取代Pb-Sn合金镀层制程的一种绿色环保新工艺,已广泛使用与电子产品(如线路板、电子器件)与五金件、装饰品等表面处理。

本产品为甲基磺酸体系,其工艺操作简单、化学镀锡液稳定,药水消耗量小、使用寿命长、生产成本低,加工后表面易清洗、无难闻气味,沉积的镀层结晶细致、外观银白、表面平整、可焊性高且性能优异稳定。

其工作机理是通过改变铜离子的化学电位使镀液中的亚锡离子发生化学置换反应,其实质是电化学反应。

被还原的锡金属沉积在铜基材的表面上形成锡镀层,且其浸锡镀层上吸附的金属络合物对锡离子还原为金属锡起催化作用,以使锡离子继续还原成锡,确保化学沉锡镀层之厚度为0.5~1.5μmOSP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。

PCB水平电镀技术介绍

PCB水平电镀技术介绍

PCB水平电镀技术介绍关于化学镀铜对人体的危害有什么,相信在PCB制造业的朋友都相当之关怀,为此,我们PCB资源网专门预备了这些篇文章,献给为PCB业奉献血汗的朋友,期望各位朋友爱护好自己,将化学镀铜的危害减到最少化学镀铜,在几乎在每一间PCB制造企业都存在,在这一道工艺上,相传有专门多危害,然而,并不是每一个工人,都完全了解在PCB制造当中,化学镀铜对人体的危害怎么说到什么地步,在那个地点,为了我们宽敞同行的健康,我们PCB资源网(pcbres ),专门预备了这一篇文章,比这方面的朋友了解一下,化学镀铜对人体的危害,怎么说到什么程度了。

一、化学镀铜的了解化学镀铜(Eletcroless Plating Copper)通常也叫沉铜或孔化〔PTH〕是一种自身催化性氧化还原反应。

第一用活化剂处理,使绝缘基材表面吸附上一层活性的粒子通常用的是金属钯粒子〔钯是一种十分昂贵的金属,价格高且一直在上升,为降低成本现在国外有有用胶体铜工艺在运行〕,铜离子第一在这些活性的金属钯粒子上被还原,而这些被还原的金属铜晶核本身又成为铜离子的催化层,使铜的还原反应连续在这些新的铜晶核表面上进行。

化学镀铜在我们PCB制造业中得到了广泛的应用,目前最多的是用化学镀铜进行PCB的孔金属化。

二、化学镀铜对人的危害的表现尽管专门多朋友说,长期接触化学镀铜,会有有致癌的可能性,因为化学沉铜要紧主份甲醛是致癌物质来,长期的接触,因此危险系统就会多专门多了。

现在的情形看来,还没有专门直截了当的证据说明化学镀铜会致癌,然而,相信专门多朋友都看到这一种情形吧,从事化学铜工序的朋友,专门多头发差不多上掉了非当之多的,专门多朋友头发都掉禿,这是什么缘故,我们也临时没有什么说明,有这些资料的朋友,请将相关的资料通过PCB资源网(pcbres )发给我们,我们会在那个地点公布,先感谢了。

三、化学镀铜对人的危害不管哪一种化学物质,长期过多的接触电,都人体都带来阻碍,在PCB镀铜工艺工种的朋友,由于长期接触电这方面的化学原素,因此,危害就专门大了。

PCB耐温与无铅标准

PCB耐温与无铅标准

PCB耐温与无铅标准PCB(Printed Circuit Board,印制电路板)是电子设备中不可或缺的一部分,其主要功能是提供电子元件之间的电气连接,并将它们固定在合适的位置上。

由于电子设备在工作时会产生热量,因此PCB的耐温特性非常重要。

另外,随着环保意识的提高,无铅标准也成为了制造PCB的重要考量。

首先,我们来了解一下PCB的耐温特性。

PCB需要能够承受设备在工作时产生的热量,因为过高的温度会导致PCB材料膨胀、变形甚至损坏。

一般来说,PCB材料的耐温特性取决于基材和覆铜层的材料。

常见的PCB基材有FR-4、金属基板和陶瓷基板等。

FR-4是一种玻璃纤维增强的环氧树脂基材,广泛应用于多层晶体管的制造。

它的耐温性一般在130°C左右。

金属基板由铝或铜基底覆上一层绝缘材料组成,具有较高的导热性能,能够承受更高的温度。

陶瓷基板则由陶瓷材料制成,具有良好的绝缘性能和高的耐温特性,能够承受较高的温度,一般可以达到200°C以上。

除了材料的耐温特性,PCB的设计和制造也会影响其耐温能力。

首先,PCB的层数越多,其耐温能力也越好。

这是因为多层PCB中的内层层间通孔(via)可以起到散热的作用,将热量从内层引导到外层,增强了整个PCB的散热能力。

此外,PCB的线宽和线间距也会对其耐温能力造成影响。

通常情况下,线宽越宽,线间距越大,PCB的耐温能力也越好。

这是因为线宽和线间距越宽,线路的散热面积就越大,导热能力越强。

另一个与PCB相关的重要标准是无铅标准。

无铅标准是指PCB制造过程中的材料和工艺都不含有铅。

铅是有毒重金属,会对人体健康和环境造成严重的危害。

因此,为了保护环境和人体健康,国际上制订了一系列的无铅标准和法规。

其中,比较有代表性的是欧盟的ROHS(Restrictionof Hazardous Substances,有害物质限制)指令。

ROHS指令规定了在欧盟市场上销售的电子产品中,禁止或限制使用多种有害物质,包括铅。

PCB板的无铅表面处理比较

PCB板的无铅表面处理比较

PCB板的无铅表面处理比较随着环保意识的日益增强,无铅表面处理技术在PCB板制造中得到了广泛应用。

无铅表面处理技术旨在代替传统的有铅表面处理方法,从而避免铅对环境和人类的健康造成的潜在风险。

在本文中,我们将对几种常见的无铅表面处理方法进行比较,并探讨它们的优缺点。

1. OSP(Organic Solderability Preservatives)OSP是一种环保的表面处理技术,它通过在基材表面形成一层有机保护剂(常见的有机保护剂有有机酸、有机锡等)来提高基材的可焊性和可针性。

相对于有铅表面处理技术,OSP的优点是无需高温处理和特殊设备,成本较低。

而缺点是OSP对环境湿度较为敏感,容易在潮湿环境下失去保护作用。

2. ENIG(Electroless Nickel Immersion Gold)ENIG是一种无铅表面处理方法,它在基材表面形成一层镀镍和镀金的保护层。

ENIG技术的优点是镀金层具有良好的抗氧化性和焊接性能,使得焊接过程中不易产生焊接缺陷。

而缺点是ENIG镀层的成本较高,特别是对于大批量生产来说不太经济。

3. Immersion Tin浸锡是一种常见的无铅表面处理方法,它通过在基材表面形成一层锡保护层来提高其可焊性。

浸锡技术的优点是成本较低,生产过程简单。

而缺点是锡层易于氧化,从而降低其可靠性和可维修性。

4. HASL(Hot Air Solder Leveling)HASL是一种传统的有铅表面处理方法,但也可以通过使用无铅焊锡来实现无铅处理。

HASL技术的优点是成本低,适用于批量生产。

然而,由于铅的环境和健康风险,HASL正逐渐被更环保的无铅表面处理技术所取代。

总的来说,不同的无铅表面处理方法各有优缺点。

在选择适合自己的无铅表面处理方法时,需要考虑生产成本、产品可靠性、环境要求等方面的因素。

同时,随着技术的不断发展,无铅表面处理技术也在不断进化,未来可能会有更多新的无铅表面处理方法出现。

PCB 表面镀层技术

PCB 表面镀层技术

PCB表面涂(镀)覆技术Surface finished technology of PCB摘要本文综述了PCB表面涂(镀)覆层的现状与发展关键词表面涂覆热风整平有机可焊性保护剂化学镀镍/金化学镀银化学镀锡Abstract This paper summarizes the development and present of surface finished technology in PCBKeyword surface finish HASL OSP electroless Ni/Au electroless Ag electroless Sn本文所述的表面涂(镀)覆技术是指除阻焊剂(阻悍膜、阻焊层)以外的可供电气连接的可焊性或可接触性的涂(镀)覆层。

如HASL(或HAL 热风焊料整平或简称热风整平)、OSP(有机可焊性保护剂或耐热预焊剂)、电镀Ni/Au、化学镀Pd(钯)、化学镀Ni/Au、化学镀Sn、化学镀Ag等。

这些表面涂覆层对新鲜的铜表面起保护作用或隔离作用,在PCB产品的可焊性和可靠性等方面起着十分重要作用。

因此,它是PCB生产过程中的一个重要加工步骤。

1热风整平(HAL)热风整平(HAL)或热风焊料整平(HASL)是20世纪80年代发展起来的一种先进工艺,到了90年代中、后期,它占据着整个PCB 表面涂(镀)覆层的90%以上。

只是到了90年代的末期,由于表面安装技术(SMT)的深入发展,才使HAL在PCB中的占有率逐步降低下来,但是,目前HAL在PCB表面涂(镀)覆中的占有率仍在50%左右。

尽管SMT 的高密度发展会使HAL在PCB中的应用机率不断下降,但是HAL技术在PCB生产中的应用仍有很长的生命力,即使禁用铅的焊料(无铅的绿色焊料),无铅的HAL技术和工艺也会开发和应用起来。

1.1 热风整平工艺和应用热风整平技术是指把PCB(一般为在制板 panel)浸入熔融的低共熔点(183℃,如图1所示)S n/P b(比例应等于或接近于63/37,操作温度为230∽250℃之间)合金中,然后拉图1 锡/铅合金的组成出经热风(控制热风温度、风速和风刀角度,其中风刀结构与PCB板距离等已优化而固定下来)吹去多余的Sn/Pb合金,得到所要求组成和厚度的S n/P b合金层。

PCB焊盘处理工艺说明

PCB焊盘处理工艺说明

Grandstream Networks, IncPage 1 of 1 Ver:1.0B No.: GS-QR-P008-000-009 无铅PCB 焊盘处理工艺说明1. 化学镍金也称为沉金:基本可分为四个阶段:前处理(除油,微蚀,活化、后浸),沉镍,沉金,后处理(废金水洗,DI 水洗,烘干)。

沉金缸的主要成分;Au(1.5-3.5g/l),结合剂为(Ec0.06-0.16mol/L),能在镍磷合金层上置换出纯金镀层,使得镀层平滑,结晶细致,镀液PH 值一般在4-5之间,控制温度为85℃-90℃。

优点:沉金工艺板卡抗氧化性最好,最为稳定,光亮度好,镀层平整,可焊性良好的镍金镀层,PCB 可以长期使用不会有氧化问题,可焊接性,稳定程度和散热效果最为良好,因工艺对生产设备要求较高,和对板卡环保要求严格,而成本也是最高的。

缺点:沉镍金生产过程很难控制经常出现问题,常常是镀液成分失衡,添加剂品质欠佳及镀液杂志含量超标,导致漏镀,金层不均匀,铜上面镍的结合力太差(出现黑垫效应:无法实际焊上,即使看上去焊上了也是虚焊),镀层粗糙等问题。

2. 无铅喷锡:是将电路板浸泡到溶融的锡铅中,当电路板表面沾附足够的锡铅后,再利用热空气加压将多余的锡铅刮除。

锡铅冷却后电路板焊接的区域就会沾上一层适当厚度的锡铅,这就是喷锡制程的概略程序。

主要的功能是促使电路板表面的传热均匀,同时防止电路板止焊漆区域沾上残锡,另外它兼具有减缓锡铅氧化的功能。

适用于焊垫较大的板件,而对于相对布线密度较大的BGA 贴装的板件则不建议采用。

优点:制程简单价格理论上较低,喷锡厚度较厚,焊盘表面比较不易受污染,刮伤或者氧化。

缺点:焊盘表面虽然焊锡较厚,可保护铜铂表面,但是整体平整度不易控制,容易影响喷后的光学校正点,容易产生误判.3. 镀金:是用不锈钢板抛光成镜面基础上用大型真空镀膜设备镀上一层高耐磨、耐腐蚀的金黄色氮化钛金层。

优点:焊盘及光学校正点正整度好,有利于锡膏印刷及光学校正点之应用.缺点:镀金前需镀镍制程较为麻烦,如果控制不好易造成焊盘发黑,镀金层太薄容易受损,或污染等影响焊接效果.镀金板成本高.4. 化银:与沉金类似,但金是重金属,其元素的不活泼表现出化学性质的稳定。

pcb电镀标准

pcb电镀标准

pcb电镀标准随着电子技术的不断发展,印制电路板(Printed Circuit Board,简称PCB)已经成为电子产品中不可或缺的组成部分。

PCB电镀是PCB制造过程中的关键环节,它直接影响到PCB的性能、可靠性和使用寿命。

因此,制定一套完善的PCB电镀标准至关重要。

本文将对PCB电镀的标准进行详细介绍。

一、PCB电镀的目的PCB电镀的主要目的是在导电图形上形成一层均匀、致密、附着力强的金属镀层,以提高PCB的导电性、抗腐蚀性和可焊接性。

此外,电镀还可以保护导电图形免受环境侵蚀,延长PCB的使用寿命。

二、PCB电镀的类型根据电镀层的性质和用途,PCB电镀主要分为以下几种类型:1. 镍/金电镀:这是一种常见的电镀类型,主要用于提高导电图形的抗腐蚀性和可焊接性。

镍层通常厚度为5-10微米,金层厚度通常为0.03-0.1微米。

2. 锡/铅电镀:这种电镀类型主要用于焊接表面,以提高焊点的可靠性。

锡层厚度通常为1-5微米,铅层厚度通常为0.5-3微米。

3. 银电镀:这种电镀类型主要用于提高导电图形的导电性和可焊接性。

银层厚度通常为0.3-1微米。

4. 铜电镀:这种电镀类型主要用于提高导电图形的导电性。

铜层厚度通常为1-35微米。

三、PCB电镀的标准为了保证PCB电镀的质量,国际上已经制定了一系列关于PCB电镀的标准。

以下是一些主要的PCB电镀标准:1. IPC-SM-840:这是一个关于镍/金电镀的标准,规定了镍/金电镀的工艺流程、质量控制要求和测试方法。

该标准适用于所有类型的PCB电镀。

2. IPC-S-804:这是一个关于锡/铅电镀的标准,规定了锡/铅电镀的工艺流程、质量控制要求和测试方法。

该标准适用于所有类型的PCB电镀。

3. IPC-6012:这是一个关于银电镀的标准,规定了银电镀的工艺流程、质量控制要求和测试方法。

该标准适用于所有类型的PCB电镀。

4. IPC-6011:这是一个关于铜电镀的标准,规定了铜电镀的工艺流程、质量控制要求和测试方法。

无铅技术系列文章五:PCB和PCB焊盘镀层

无铅技术系列文章五:PCB和PCB焊盘镀层

无铅技术系列文章五:P C B和P C B焊盘镀层-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII无铅技术系列文章五:PCB和PCB焊盘镀层薛竞成撰写前言:上篇文章我们谈到了焊料合金。

我们也提到整个焊接必须当作个系统来处理和考虑。

而这个系统中就包括了材料、工艺、设备、检测、返修几个主要部分。

在材料中,除了焊料合金和助焊剂是个关键技术外,就是PCB材料、焊盘镀层(保护层),以及器件焊端的材料了。

我们这期就来看看PCB方面的发展。

无铅技术对PCB主要造成两个方面的影响。

一是较高的热量或温度对PCB基材造成的破坏威胁;另一是和焊盘保护镀层材料相关的,虽然镀层材料在进入无铅技术时并没有什么变化,但由于焊料合金的改变,使焊点和焊盘界面特性也起了变化,而这变化是否影响焊点的可靠性,是无铅技术研究的重点之一。

PCB的耐热性能:虽然无铅焊接可以在传统的温度范围内进行(即所谓的drop-in工艺),但对于多数用户来说,要做到这一点是不容易的。

尤其是要做到每一种产品都能够在传统的峰值为235℃以下焊接成功的话,就需要有十分良好的DFM、设备和工艺的配合。

这些技能的掌握并非容易。

所以对于许多用户来说,无铅也就意味着较高的焊接温度。

而在较高温度的情况下,原有的PCB材料是否还能够承受这些热量而不会出现可靠性问题呢?在传统工艺上,PCB的软化温度(Tg,Glass Transition Temperature)一直是个主要的关注指标。

这特性指标也常间接地被使用来评估基板的耐热性。

越高的Tg,意味着耐热性较高,也意味着在焊接过程中变形的程度会较小。

在常用的FR4材料上,Tg的范围大约从低Tg值的120+ ℃到高Tg 类FR4的180℃左右。

而这温度,在无铅的一些应用上(如大而薄的BGA)是不太理想的。

所以追求更高的Tg,或在使用上小心设计,或采用drop-in工艺(注一),是一些无铅用户的研发重点。

无铅化PCB表面材料及工艺特点

无铅化PCB表面材料及工艺特点

图2不 同温 度下化学镀表 面粒 度特征
1 几种 常见无铅表面镀 层
焊 盘 保 护 镀 层 的种 类 很 多 , 比如 纯 金 属 s 、 n A 、P 以及 二 元合 金S A 、S B 、S C g d n g n i n u,还 有 N / i
S 、N/d i u n i 、N/ 、N/n dA 、N/ uC 以及有 P A i 、P / u i / u S A
艺来代替H S ,表2 AL 为无铅钎料两种镀层工艺 比较 。
表2无铅钎料表面镀层工艺
制造工艺 l 厚度d i l l m x
应用范围
H S l 4 6 lM 焊盘,热压焊盘,插头部位焊盘 AL ~1 T S 电镀 l 8 2 I ~1 热压焊盘,插头部位焊盘
成A S us 化 合物 ,导致 焊点 “ u n或A n 脆化 ”l 6 ] ,一般 金 含量控 制在脆 性等级 以下 ,即质量分数 小于2 %,
最 大不 能超过 3 %。
E I  ̄ 艺 表面 形貌 如 图4 示 ,其 工艺 成熟 稳 NG _ ' 所 定 ,焊 盘镀 层表 面平 整且 较薄 ,适合 细 间距焊 接 ; 可焊性好 ( u A 不易氧 化 耐氧化 ,适 合大 功率 器件 散热
通 道 ,被 广 泛应用 于 手机按 键 和接插 件 中。焊 接时 钎 料与镍 层 形成 锡镍 化合 物 ,使 焊点 更可 靠 ,少量
形 )、高 温加工 和对 员工 健康 风险 问题 、形成 的金 属间化 合物 (MC) I 影响可靠性 以及P B C 绿油问题 。
无铅H s 工艺中所使用的S C 合金工艺参数见 AL nu 表1 。研究 表明 :如果 考虑到 电子部件之 间的焊接强 度 或2 0o 3 0 o 5 C一 0 C的焊接温度 ,S C 合金镀层 中铜 nu

PCB电镀制程详细讲解

PCB电镀制程详细讲解

PCB电镀制程详细讲解PCB(Printed Circuit Board)电路板是现代电子产品中不可或缺的一部分,而电镀制程是制造高质量PCB的重要步骤之一。

本文将详细讲解PCB电镀制程的流程和技术。

1. 什么是PCB电镀制程PCB电镀制程是将一层金属(通常是铜)沉积在PCB的表面进行加固和保护的过程。

这种金属沉积的过程被称为电镀,通过电解反应控制金属离子的还原,使金属沉积在PCB的导线和孔内,增强导电性能和耐腐蚀性。

2. PCB电镀制程的流程2.1 表面处理在进行电镀之前,PCB的表面需要进行处理以确保金属沉积的质量和附着力。

常见的表面处理方法包括清洗、去脂、蚀刻和活化等步骤。

2.1.1 清洗清洗是去除表面污垢的过程,通常使用溶剂或清洗剂进行。

清洗的目的是去除表面的油污、灰尘和其他杂质,以确保金属沉积的质量。

2.1.2 去脂去脂是去除表面油脂的过程,常用的去脂方法包括化学去脂和物理去脂。

化学去脂使用化学剂将油脂分解,而物理去脂则使用高温或喷射方法将油脂从表面去除。

2.1.3 蚀刻蚀刻是用来去除PCB表面不需要的金属部分的过程,常见的蚀刻方法包括湿蚀刻和干蚀刻。

湿蚀刻使用化学液体(如氯化铁)将金属蚀刻去除,而干蚀刻使用气体(如氟化氢)进行。

2.1.4 活化活化是为了增强金属沉积的附着力而进行的表面处理步骤。

常见的活化方法包括化学活化和物理活化,其中化学活化使用活化液体进行,物理活化则通过物理处理(如高温、冲击等)来实现。

2.2 电镀完成表面处理后,就可以进行电镀了。

电镀通常使用铜或其他金属进行,流程如下:1.基底金属化:首先,在表面处理后,PCB上涂覆一层导电层,通常使用导电感应剂来实现。

2.挡板镀铜:将PCB放入电镀槽中,通过电解反应将铜离子还原到PCB表面的孔内和导线上,形成一层薄的铜镀层。

3.粗镀铜:在挡板镀铜之后,继续进行粗镀铜的步骤。

这一步用于增加铜层的厚度,在PCB的导线和孔内形成均匀的金属沉积。

无铅化PCB表面材料及工艺特点

无铅化PCB表面材料及工艺特点

修、运输装载难、对钎料具有选择性和焊点强度不 稳定。ENIG工艺中化学镀镍层(含磷/钴)厚度一般 控制在5μm,在400 ℃以下EN/Cu间的互扩散不会影 响界面结合强度,故热处理本身不会对EN/Cu结合强 度产生很大影响,其可靠性取决于随镍沉积的磷含 量。一般溶液根据含磷量可分为低P型(质量分数为 2%~4%),耐蚀性和耐酸性均差;中P型(质量分 数为4%~9%)耐蚀性好,但耐酸性差;高P型(质 量分数为10%~14%)耐蚀性和耐酸性均好。根据 失效模式可分为高P型(质量分数为>9.5%)和低P 型(质量分数为<9.5%)两种,磷浓度过低则可焊性 差,容易产生“黑盘”现象[7];磷浓度过高则增加热 应力,降低连接强度,易产生腐蚀。实际应用中, 许多文献都推荐质量分数为7%~8%。
数为99.99% 的金,具有柱状结构,它有极好的导电性和可焊性
1.3 I-Sn
I-Sn即浸锡,工艺流程一般为酸洗→微蚀→预浸
→浸锡→烘干。浸锡反应机理为锡金属离子与金属
铜作置换反应,在裸露铜面形成平整、光滑的锡金
图5 I-Sn表面镀层形貌
浸锡工艺镀层厚度控制能力不强,一般只达 15μm,库存寿命短。虽然纯锡与无铅钎料焊后不 存在IMC问题,但是焊盘与镀层之间的IMC厚度增 长快,影响保存寿命。薄的锡层对金属间化合物层 的生长及氧化很敏感,浸锡工艺中界面上形成的金 属间化合物一般为3μm,而锡层须有2μm厚度以 确保可焊性,故浸锡层厚度必须大于5μm,一般为 8μm~12μm。
质量分数为0.1%~2.5%,最好为0.5%~2.0%。低于 0.1%,就容易发生锡须而可能导致短路;高于2.5%, 镀层熔点就会超过300 ℃而难以进行良好焊接。
(a)针孔
(b)裂纹
图1 电镀工艺失控造成的质量问题

PCB 表面镀层技术

PCB 表面镀层技术

PCB表面涂(镀)覆技术Surface finished technology of PCB摘要本文综述了PCB表面涂(镀)覆层的现状与发展关键词表面涂覆热风整平有机可焊性保护剂化学镀镍/金化学镀银化学镀锡Abstract This paper summarizes the development and present of surface finished technology in PCBKeyword surface finish HASL OSP electroless Ni/Au electroless Ag electroless Sn本文所述的表面涂(镀)覆技术是指除阻焊剂(阻悍膜、阻焊层)以外的可供电气连接的可焊性或可接触性的涂(镀)覆层。

如HASL(或HAL 热风焊料整平或简称热风整平)、OSP(有机可焊性保护剂或耐热预焊剂)、电镀Ni/Au、化学镀Pd(钯)、化学镀Ni/Au、化学镀Sn、化学镀Ag等。

这些表面涂覆层对新鲜的铜表面起保护作用或隔离作用,在PCB产品的可焊性和可靠性等方面起着十分重要作用。

因此,它是PCB生产过程中的一个重要加工步骤。

1热风整平(HAL)热风整平(HAL)或热风焊料整平(HASL)是20世纪80年代发展起来的一种先进工艺,到了90年代中、后期,它占据着整个PCB 表面涂(镀)覆层的90%以上。

只是到了90年代的末期,由于表面安装技术(SMT)的深入发展,才使HAL在PCB中的占有率逐步降低下来,但是,目前HAL在PCB表面涂(镀)覆中的占有率仍在50%左右。

尽管SMT 的高密度发展会使HAL在PCB中的应用机率不断下降,但是HAL技术在PCB生产中的应用仍有很长的生命力,即使禁用铅的焊料(无铅的绿色焊料),无铅的HAL技术和工艺也会开发和应用起来。

1.1 热风整平工艺和应用热风整平技术是指把PCB(一般为在制板 panel)浸入熔融的低共熔点(183℃,如图1所示)S n/P b(比例应等于或接近于63/37,操作温度为230∽250℃之间)合金中,然后拉图1 锡/铅合金的组成出经热风(控制热风温度、风速和风刀角度,其中风刀结构与PCB板距离等已优化而固定下来)吹去多余的Sn/Pb合金,得到所要求组成和厚度的S n/P b合金层。

PCB镀层与SMT焊接

PCB镀层与SMT焊接
• 第4代:目前使用最多的是烷基苯并咪唑,热分解温度250-270℃,适用于无铅焊接温 度(250-270℃)下多次回流焊接温度。
• 第5代: 烷基-苯基-咪唑类HT-OSP。分解温度为354℃,具有好的热稳定性,在焊接 界面上不容易形成微气泡,微空洞,提高了焊接结合力。
• 原理:在铜表面上形成一层有机膜,牢固地保护着新鲜铜表面,并在高温下也能防氧 化和污染。OSP厚度0.1-0.2微米,或0.2-0.5微米。
PCB镀层与SMT焊接
焊接分类
电子装配的核心——连接技术:焊接技术 焊接技术的重要性 ——焊点是元器件与印制电路板电气连接和机械连接的连接点。焊点的
结构和强度就决定了电子产品的性能和可靠性。
学习改变命运,知 识创造未来
PCB镀层与SMT焊接
焊接分类
焊接学中,把焊接温度低于450℃的焊接称为软钎焊,所用焊料为软钎焊料。
• 问题:·浸Ag生产线上全线用水为纯水。防银层变黄发黑。
(自来水中有氯离子,Ag+Cl AgCl,生成白色沉淀) ·银与空气中的硫易结合,形成硫化银,黄色或黑色。
所有操作,贮存,包装,均需戴无硫手套,无硫纸包装,贮存环境
要求高。
不容许用普通纸相隔板子,不允许用橡皮圈包板子。
·防银离子迁移,已沉银板子不得存放在潮湿的环境中。在贮存期内 使用。
⑴化学镀Ni/Au镀层厚度均匀,共面性好,可焊接性好,优良的耐腐目的防铜-金界面之间互相扩散,保证焊点可靠焊牢。 ⑶化学Ni/Au已迅速取代电镀Ni/Au。 ⑷化学镍是工艺关键,又是最大难点。 ⑸化金层通常为0.05-0.15微米。 • 反应机理: ⑴化镍:·铜面在金属钯催化下,通过溶液中的还原剂和镍离子开始镀镍反应。
变色
制造成本 中高 最低 高 低 中

无铅镀层——精选推荐

无铅镀层——精选推荐

⽆铅镀层前⾔:上两期我们谈论了⽆铅焊料合⾦以及PCB焊盘上的镀层材料。

这次我们来看看形成焊点另外⼀端的器件焊端材料,以及器件封装材料在⽆铅技术中的问题和考虑等等。

使⽤在PCBA上的器件种类繁多,我们只谈常⽤的⽆源器件以及半导体封装类的。

进⼊⽆铅时代,器件受到的影响和PCB类似,主要来⾃两⽅⾯的问题。

⼀是⾼温对器件封装的影响,⼆是⽆铅焊料和其焊端材料的兼容性。

虽然在器件的焊端材料上,有不少在有铅时代就已经普遍采⽤的材料已经属于不含铅的,例如AgPd,Ni/Au,Sn等等。

但由于焊料⽅⾯的变化较⼤,这些原先和含铅的SnPb`合作愉快'的材料,是否也能够和新的⽆铅焊料兼容,就是⼀个必须关注的问题。

这次我们就对材料的特性、市场的偏好、镀层厚度的选择等等问题来谈论。

篇幅所限,读者如果有什么其他疑问可以再联系我。

⽆铅器件的重⼤问题:虽然焊料合⾦(锡膏)和PCB焊盘镀层对质量的影响似乎⽐器件焊端材料⼤(⾄少业界的关注显⽰这种现象)。

但⽤户在器件⽅⾯的选择⼯作却⼀点也不轻松。

主要是由于⼀块PCBA上的器件不会只是来⾃⼀、两家供应商,⽽各供应商也不会灵活到可以任由⽤户指定所想要有的焊端镀层材料、⼯艺、和厚度等指标。

如何在众多供应商之间获得最佳的配合以确保PCBA在加⼯和质量上具有最⼩的风险,是件⼗分费时和复杂的⼯作。

也就是说,进⼊⽆铅后,我们的DFM ⼯作将复杂很多。

在同⼀PCBA上,由于器件的结构、热容量和布局的变化,使我们对各器件的焊端条件出现不同的要求是另外⼀个头痛的问题。

在含铅技术中,许多⽤户其实并没有做到这些考虑。

不过由于⼯艺和质量窗⼝⼤,出错的机会可能不⾼。

但⽆铅技术中随着⼯艺和质量窗⼝的缩⼩,这问题出现的⼏率也跟着提⾼了。

为了避免巨⼤的质量损失,我建议⽤户⾄少对关键和寿命特性短的器件进⾏这⽅⾯的规范化和控制。

业界对器件镀层材料的研究资料较焊料合⾦和PCB镀层少很多,只有两三类合⾦有较多的信息。

这对于⼴⼤⽤户来说参考量是很不⾜的。

PCB水平电镀技术介绍

PCB水平电镀技术介绍

PCB水平电镀技术介绍一、概述随着微电子技术的飞速发展,印制电路板制造向多层化、积层化、功能化和集成化方向迅速的发展。

促使印制电路设计大量采用微小孔、窄间距、细导线进行电路图形的构思和设计,使得印制电路板制造技术难度更高,特别是多层板通孔的纵横比超过5:1及积层板中大量采用的较深的盲孔,使常规的垂直电镀工艺不能满足高质量、高可靠性互连孔的技术要求。

其主要原因需从电镀原理关于电流分布状态进行分析,通过实际电镀时发现孔内电流的分布呈现腰鼓形,出现孔内电流分布由孔边到孔中央逐渐降低,致使大量的铜沉积在表面与孔边,无法确保孔中央需铜的部位铜层应达到的标准厚度,有时铜层极薄或无铜层,严重时会造成无可挽回的损失,导致大量的多层板报废。

为解决量产中产品质量问题,目前都从电流及添加剂方面去解决深孔电镀问题。

在高纵横比印制电路板电镀铜工艺中,大多都是在优质的添加剂的辅助作用下,配合适度的空气搅拌和阴极移动,在相对较低的电流密度条件下进行的。

使孔内的电极反应控制区加大,电镀添加剂的作用才能显示出来,再加上阴极移动非常有利于镀液的深镀能力的提高,镀件的极化度加大,镀层电结晶过程中晶核的形成速度与晶粒长大速度相互补偿,从而获得高韧性铜层。

然而当通孔的纵横比继续增大或出现深盲孔的情况下,这两种工艺措施就显得无力,于是产生水平电镀技术。

它是垂直电镀法技术发展的继续,也就是在垂直电镀工艺的基础上发展起来的新颖电镀技术。

这种技术的关键就是应制造出相适应的、相互配套的水平电镀系统,能使高分散能力的镀液,在改进供电方式和其它辅助装置的配合下,显示出比垂直电镀法更为优异的功能作用。

二、水平电镀原理简介水平电镀与垂直电镀方法和原理是相同的,都必须具有阴阳两极,通电后产生电极反应使电解液主成份产生电离,使带电的正离子向电极反应区的负相移动;带电的负离子向电极反应区的正相移动,于是产生金属沉积镀层和放出气体。

因为金属在阴极沉积的过程分为三步:即金属的水化离子向阴极扩散;第二步就是金属水化离子在通过双电层时,逐步脱水,并吸附在阴极的表面上;第三步就是吸附在阴极表面的金属离子接受电子而进入金属晶格中。

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无铅技术系列文章五:PCB和PCB焊盘镀层薛竞成撰写前言:上篇文章我们谈到了焊料合金。

我们也提到整个焊接必须当作个系统来处理和考虑。

而这个系统中就包括了材料、工艺、设备、检测、返修几个主要部分。

在材料中,除了焊料合金和助焊剂是个关键技术外,就是PCB材料、焊盘镀层(保护层),以及器件焊端的材料了。

我们这期就来看看PCB方面的发展。

无铅技术对PCB主要造成两个方面的影响。

一是较高的热量或温度对PCB基材造成的破坏威胁;另一是和焊盘保护镀层材料相关的,虽然镀层材料在进入无铅技术时并没有什么变化,但由于焊料合金的改变,使焊点和焊盘界面特性也起了变化,而这变化是否影响焊点的可靠性,是无铅技术研究的重点之一。

PCB的耐热性能:虽然无铅焊接可以在传统的温度范围内进行(即所谓的drop-in工艺),但对于多数用户来说,要做到这一点是不容易的。

尤其是要做到每一种产品都能够在传统的峰值为235℃以下焊接成功的话,就需要有十分良好的DFM、设备和工艺的配合。

这些技能的掌握并非容易。

所以对于许多用户来说,无铅也就意味着较高的焊接温度。

而在较高温度的情况下,原有的PCB材料是否还能够承受这些热量而不会出现可靠性问题呢?在传统工艺上,PCB的软化温度(Tg,Glass Transition Temperature)一直是个主要的关注指标。

这特性指标也常间接地被使用来评估基板的耐热性。

越高的Tg,意味着耐热性较高,也意味着在焊接过程中变形的程度会较小。

在常用的FR4材料上,Tg的范围大约从低Tg值的120+ ℃到高Tg 类FR4的180℃左右。

而这温度,在无铅的一些应用上(如大而薄的BGA)是不太理想的。

所以追求更高的Tg,或在使用上小心设计,或采用drop-in工艺(注一),是一些无铅用户的研发重点。

不过在无铅的普遍高温度的研究中,使业界发现了在PCB基材上,有另外一个特性对我们的应用更重要。

这就是层压分离温度(Td,Delamination temperature)。

这特性指的是在某一高温下,PCB的层压间开始失去结合力而出现脱离现象。

在锡铅技术时代,人们很少发现PCB分层的问题(除非是PCB的制造上问题)。

但当焊接温度和时间加高加长以后,这类问题开始出现了。

所以用户也就开始关心供应商使用的材料的这一特性指标。

一些专家认为,在无铅技术中,这指标甚至比Tg的应用更为重要。

原因是它所表示的特性,遇到问题的可能性更高。

Td在英文中有时也称为Decomposition Temperature(缩写不变,都是Td)。

也就是分解温度。

原因是造成分层问题的原因,是由PCB基材中树脂的化学分解造成的。

不过虽然Td在无铅应用中很重要,并非所有的供应商对这特性都给于测试以及制定指标,所以还得通过用户不断的提出要求才能推动起来。

还有一个特性,就是影响外观的变色。

一些FR4材料在240℃以上时就会变色(变得更深更暗的褐色)。

而无铅焊接的温度可能高达245到250℃,这将会给产品带来外观上的问题。

虽然此时的基板质量(如绝缘性等)并没有变,但对用户来说总是个不放心的因素。

由于目前没有Tg超过260℃的材料,所以焊接过程中产生曲翘的传统问题依然存在。

甚至随着焊接热量的增加而更严重。

而这方面一直也缺乏测试指标(注二),所以用户必须得自行处理。

PCB的耐热测试:不像SMT器件,到目前为止,还没有一个较统一的测试方法用来鉴定PCB在无铅技术中的使用质量。

一些大企业例如IBM等有自己的测试方法。

一般都像器件一样的采用类似回流温度曲线来测试。

因为大家认为这是最接近实际应用的状况。

事实上由于测试时使用的多是裸板,其负荷和对流条件和实际产品是有出入的。

我们在实际应用中,所要确保的是焊点上的温度变化,以求符合我们所要的温度曲线,当我们通过设置来达到这目的时,由于以上所说的空气对流性的影响(和布局有很大的关系),以及导热特性的变化(和PCB内层布线等相关),我们在板上不同点的温度也有不同的变化。

所以严格遵守焊接回流曲线图形是没有必要的。

而更重要的,是测试时的温度和时间以及升温和降温速率的设置,也就是热量的大小和热冲击程度的模拟才是个关键。

为此,笔者比较喜欢使用‘梯形’或‘双梯形’(注三)的测试方法。

如果读者采用‘焊接回流曲线’的测试法,我建议测试的参数必须比IPC/JEDEC的J-STD-020C来得严峻。

因为在实际应用中,PCB由于两面受热以及对流条件较器件好,很多时候是可能热于器件的。

我见过的测试做法,都采用和器件测试参数很接近的,有些参数甚至比器件测试的要求低。

这是不太理想和值得再研究的。

目前被看好的镀层技术:PCB上焊盘一般都是使用铜,为了防止铜的氧化而造成可焊性差的现象,所有的焊盘表面都有经过保护涂层或镀层的处理。

由于在锡铅技术时代,许多镀层的材料都已经不含有铅,所以在进入无铅技术的研究中,这方面主要是把焦点放在和新的无铅焊料合金的兼容性上。

同时,由于SMT一直也在朝向微型化发展,而焊盘的平整对微型组装是个重要因素,所以当业界在处理无铅技术的焊盘镀层时,同时也考虑到镀层技术所能提供的平整度。

这一来,使用最广的传统热风整平锡铅技术(HASL)的用户,受到影响的也将会很多。

焊盘保护镀层的种类也不少。

其中有纯锡Sn、纯银Ag、纯铋Bi、以及合金的锡银SnAg、锡铋SnBi、锡铜SnCu、锡镍SnNi、钯Pd和钯合金、还有多层的钯/金Pd/Au、镍/钯Pd/Ni、镍/锡Ni/Sn、镍/金Ni/Au、以及有机涂层的OSP。

在众多技术中目前较受到看好的镀层技术有以下几种:· OSP·镍金层(有Electroless和ENIG)·浸银ImAg·纯锡(有Electroless和浸锡)业界,尤其是日本方面,也在发展热风整平HASL的无铅技术。

虽然有一定的成果,但其他技术的发展以及对平整度的要求,是这门技术再不像以往锡铅时代一样的具有很大的优势。

最终是否能受大部分用户欢迎而成为主流还是个未知数。

镀层加工技术:一直以来,焊盘保护层的加工(电镀)技术,并没有得到SMT用户广泛的关注。

我们一般在SMT组装用户中都把这门知识交给供应商,很少有SMT工程师对这方面熟悉的。

不过在无铅技术的研究中,业界发现不同的加工工艺对焊点的可靠性也有一定的影响。

其实这状况在锡铅技术中也有,但无铅的某些情况下似乎较严重。

例如金属须(Whisker)问题,在电镀加工中情况严重,而在浸镀和热风整平中几乎没有见到过(这类问题在锡铅技术中由于铅的存在能够抑制金属须而不被关注)。

除了个别工艺在可靠性上有差异外,我们还发现在不同工艺中,其质量保证的要求也不一样。

例如电镀(Electroplated)工艺本身是较容易控制的。

但无电极电镀就需要复杂的电镀液和控制,对于质量的一致性保证难度较高。

这些技术在供应商方面是否能掌握得好会直接影响用户的产品质量。

所以对于那些产品要求可靠性高的行业,这可是个SMT工程师需要学习了解的新课题。

常用的镀层技术有电镀(Electroplating)、无电极电镀或化学电镀(Electroless plating)、浸镀(Immersion)或以上的混合式,例如无电极电镀加浸镀。

这些技术和镀层材料(如Sn, Pd, Ag, Au等)配合,就出现不同的工艺和寿命特性。

这些技术各有特点,比如电镀容易控制,但因为加工时必须通电流,而决定电镀程度的电流密度受到电镀面外形的影响,所以这工艺用在高密度上较不理想。

无电极电镀的工艺控制难,虽然结果能够有好的质量,但供应商必须对该技术有很好的认识和掌握才行。

图一种显示了两个由于电镀工艺控制不好的故障例子。

图一:电镀工艺失控造成的质量问题,左边是针孔,右边是裂痕现象在无电极电镀技术中,电镀液的配方和控制是个关键。

除了要掌握这配方外,电镀过程的温度、时间、耗损、以及电镀液的酸性值等都是必须控制的。

所以这门技术对供应商的要求较高,而用户在供应商的选择和能力评估上就有必要更小心,以免遇到批量质量的变化和风险。

图二显示了因温度变化造成的电镀差异。

图二:不同温度下电镀的表面颗粒状况。

这些差异影响如Whisker和IMC等的程度问题浸镀和无电极电镀一样,是属于化学镀的一种。

和无电极电镀的一大不同是,这类镀层的厚度是自然形成的,是受材料影响而不是受工艺所控制的。

比如浸锡镀层的厚度就较浸银厚得多。

镀层的厚度影响库存寿命以及组装的焊接工艺参数和最终的焊点质量,所以如果配搭不良就会造成质量问题。

这也是用户必须了解和关注的。

供应界的情况:不像锡膏、焊料和器件方面供应商一般采取较针对供应的情况,在PCB供应商中一般都能同时提供多种常用镀层工艺的技术。

例如绝大部分供应商都能够同时提供HASL,OSP,ENIG,E-Ni/Au技术。

而也有不少能够提供ImAg,ImSn和无电极电镀Sn技术的。

必须强调的一点,是虽然不少供应商都能够提供多数常用的技术和材料,但实际影响用户的,在很大的程度上还有供应商的工艺技术和质量管理能力。

这方面在以往锡铅时代都不被用户重视,但在无铅技术中就应该加以考虑。

作为用户,您至少应该先判断这方面是否是您可以忽略的。

市场的使用情况:在锡铅技术中,热风整平(HASL)技术由于成本优势是最被广泛接受的。

但当需要较平整表面,无需长时间库存和多次加热应用时,另一类的OSP技术也大量被采用。

如果对保护性要求更高,以及需要接触点和键合工艺时,则多数采用ENIG技术。

这种情况在无铅到来时只有少部分的改变。

主要是由于传统的HASL技术多使用锡铅焊料度层,其材料必须给于改变。

加上HASL的平整度一向不太理想,所以在进入无铅后HASL 技术将会被取代。

而取代的就自然是原本就不含铅的OSP和ENIG。

除了这两种技术外,在全球的三大经济体中,对其他技术的使用偏好也有不同的情况。

日本在研究和推动无铅的HASL,主要是以SAC和SnCu为合金材料;美国看好ImAg;而欧洲则似乎较喜欢ImSn。

前年美国的一份市场调查报告,预测在2006年无铅大量推行的时候,各种PCB镀层技术的使用量约如图三中所是示。

这调查结果可能不适合中国的情况。

主要是由于中国的许多加工业和北美相比之下,还是属于低成本以及对可靠性要求不很高的产品(这还包括了对质量的认识和意识不同的问题)。

而虽然ImAg的成本已经大大下降到十分接近HASL的程度(但还不如OSP),但ENIG 或Ni/Au的成本仍然十分可观。

所以除了某些应用外,相信大部分用户还是会使用OSP,或可能追随日本的发展方向–无铅HASL。

常用镀层技术的特性:市场上出现各种的镀层材料和技术,肯定有他们受欢迎之处。

而一般也各有各的强弱点。

图四是各种常用技术在一些重要特性上的比较。

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