PCB表面处理
关于PCB板表面处理,镀金和沉金工艺的区别
关于PCB板表面处理,镀金和沉金工艺的区别
一、PCB板表面处理
PCB板的表面处理工艺包括：抗氧化，喷锡，无铅喷锡，沉金，沉锡，沉银，镀硬金，全板镀金，金手指，镍钯金OSP等。
要求主要有：成本较低，可焊性好，存储条件苛刻，时间短，环保工艺，焊接好，平整。
喷锡：喷锡板一般为多层（4-46层）高精密度PCB样板，已被国内多家大型通讯、计算机、医疗设备及航空航天企业和研究单位采用。
金手指（connecting finger）是内存条上与内存插槽之间的连接部件，所有的信号都是通过金手指进行传送的。
金手指由众多金黄色的导电触片组成，因其表面镀金而且导电触片排列如手指状，所以称为“金手指”，金手指板都需要镀金或沉金。
金手指实际上是在覆铜板上通过特殊工艺再覆上一层金，因为金的抗氧化性极强，而且传导性也很强。
不过因为金昂贵的价格，目前较多的内存都采用镀锡来代替，从上个世纪90年代开始锡材料就开始普及。
目前主板、内存和显卡等设备的“金手指”几乎都是采用的锡材料，只有部分高性能服务器/工作站的配件接触点才会继续采用镀金的做法，价格自然不菲的。
二、镀金和沉金工艺的区别
沉金采用的是化学沉积的方法，通过化学氧化还原反应的方法生成一层镀层，一般厚度较厚，是化学镍金金层沉积方法的一种，可以达到较厚的金层。
镀金采用的是电解的原理，也叫电镀方式。
其他金属表面处理也多数采用的是电镀方式。
在实际产品应用中，90%的金板是沉金板，因为镀金板焊接性差是他的致命缺点，也是导致很多公司放弃镀金工艺的直接原因！
沉金工艺在印制线路表面上沉积颜色稳定，光亮度好，镀层平整，可焊性良好的镍金镀层。
PCB各种表面处理介绍
浸鍍錫之熱力學
浸鍍錫之反應機制
浸鍍錫流程
儲存環境: 化錫成品(真空包裝後): 存放溫度:25℃(50~60RH%)---存放期限：6個月。 化錫成品(成品現場置放)： 存放溫度:25℃(50~60RH%)---存放期限1天內(1天內需完成真 空包裝作業)；化錫板於客戶端上件作業時，需在24小時內完 成(雙面作業)。 化錫成品(客戶端包裝拆開後)： 存放溫度:25℃(50~60RH%)---存放期限:24小時內。
建議事項: A.化錫板建議於板廠交貨後3個月內，完成打件動作，若存放
條件優良，可保存至6個月。(可烘烤 但溫度需小於110℃ 時間:1小時內) B.化錫板若產生氧化異常，可進行重工。 C.板子存放時間超過6個月，建議報廢處理。
1-4化鎳浸金(Electroless Nickel Immersion Gold, ENIG)
浸鍍金之反應機構
化學鎳溶液的成分及其作用
儲存環境: 化金成品(真空包裝後): 存放溫度:23~25℃(50~60RH%)---存放期限：6個月。 化金成品(成品現場置放)： 存放溫度:23~25℃(50~60RH%)---存放期限2天內(2天內需完 成真空包裝作業)；化金板於客戶端上件作業時，需在24小時 內完成(雙面作業)。 化金成品(客戶端包裝拆開後)： 存放溫度:23~25℃(50~60RH%)---存放期限:2天內。
建議事項: A.化金板建議於板廠交貨後3個月內，完成打件動作，若存放
條件優良，可保存至6個月(擺放超過3個月需烘烤)。 B.化金板若產生氧化異常，可進行重工。 C.板子存放時間超過6個月，需先進行烘烤後，再取幾片空板過
IR-Reflow，若無爆板異常，其餘板子才可正常上件。
二. 各種表面處理之優缺點比較:
线路板表面处理工艺
线路板表面处理工艺主要有以下几种：
1. 喷锡：一种常用的工艺，可在线路板表面涂覆熔融锡铅焊料，然后用加热的压缩空气吹平，形成一层既抗铜氧化又可提供良好的可焊性的涂覆层。
该工艺尤其适合于尺寸较大的元件和间距较大的导线，价格较低，焊接性能佳。
然而，对于密度较高的PCB，喷锡工艺可能会影响其平坦性。
此外，这种工艺不适合焊接细间隙引脚以及过小的元器件，因为喷锡板的表面平整度较差，在PCB加工中容易产生锡珠，可能导致细间隙引脚元器件短路。
2. 沉金：在化学镀镍之后，在表面电镀一层金，形成金属保护层。
这种方法适用于SMT贴片焊接，具有良好的耐腐蚀性、平整度高等优点。
3. 硬金板：在铜导线和焊盘上化学电镀一层镍，然后在表面电镀一层金，形成金属保护层。
这种方法适用于插件焊接，具有良好的耐磨损性、导电性能好等优点。
4. 焊接阻焊：将线路板放入液态焊料（包括铅和锡）的沉积槽中，形成一层导电阻焊层。
这种方法适用于一些低成本的电子产品，但是容易产生杂散颗粒，对产品的可靠性有一定影响。
由于环保要求的增加，无铅焊接阻焊已逐渐取代传统的焊接阻焊工艺。
5. 电镀锡：将线路板放入电解槽中，在表面沉积一层薄薄的锡层。
6. 化学沉金(ENIG)：将线路板浸泡在化学药液中，先进行化学镀镍，然后在表面电镀一层金，形成金属保护层。
此外，还有一些其他的特殊应用场合的表面处理工艺。
请注意，这
些处理方式并非互斥的，可以根据实际需求选择或结合使用以达到最佳效果。
PCB表面处理
喷锡板我们厂是按PAD的面积算的，不过我做了5年PCB了，客户指定喷锡厚度的板子很少。
沉锡板大概0.8-1.2um沉金ENIG 金厚0.05um min 镍厚3um min （IPC 4552）沉银0.12um min 典型值0.2~0.3um （IPC4553)电金金厚0.8um 镍厚2.54 um min (IPC 6012)OSP 我们厂能0.2~0.5um至于极限能力，厂子和厂子的能力不一样。
具体问题要具体分析OSP不同于其它表面处理工艺之处为：它是在铜和空气间充当阻隔层；简单地说PCB常见的表面处理有喷锡、化锡、化镍/金、化银、电镍/金、OSP等几种。
裸铜板：优点：成本低、表面平整，焊接性良好（在还没有氧化的情况下）。
缺点：容易受到酸及湿度影响，不能久放，拆封后需在2小时内用完，因为铜暴露在空气中容易氧化；无法使用于双面制程，因为经过第一次回流焊后第二面就已经氧化了。
如果有测试点，必须加印锡膏以防止氧化，否则后续将无法与探针接触良好。
喷锡板（HASL，Hot Air Solder Levelling，热风焊锡整平）：优点：可以获得较佳的Wetting效果，因为镀层本身就是锡，价钱也较低，焊接性能佳。
缺点：不适合用来焊接细间隙脚以及过小的零件，因为喷锡板的表面平整度较差。
在PCB 制程中容易产生锡珠（solder bead），对细间脚（fine pitch）零件较易造成短路。
使用于双面SMT制程时，因为第二面已经过了第一次高温回流焊，极容易发生喷锡重新熔融而产生锡珠或类似水珠受重力影响成滴落的球状锡点，造成表面更不平整进而影响焊锡问题。
化金板（ENIG，Electroless Nickel Immersion Gold，无电镀镍浸金）：优点：不易氧化，可长时间储放，表面平整，适合用于焊接细间隙脚以及焊点较小的零件。
有按键线路电路板的首选（如手机板）。
可以重复多次回流焊也不太会降低其锡焊性。
PCB板表面处理标准
PCB板表面处理标准本文档旨在为PCB（Printed Circuit Board）板的表面处理提供标准和准则。
通过合适的表面处理，可以确保PCB板的质量和性能，从而提高整体电路的可靠性。
1. 表面处理的重要性表面处理是PCB板制造过程中的关键步骤。
它不仅可以提供保护性涂层，防止PCB板受到腐蚀和氧化，还可以改善焊接和连接性能，提高PCB板的可靠性和性能。
2. 表面处理的标准根据PCB板的用途和需要，选择合适的表面处理方法和标准非常重要。
以下是常用的表面处理标准：2.1 焊料电镀（Solder Plating）焊料电镀是最常见的表面处理方法之一。
它可以提供较好的焊接性能和连接性能，使得电子器件能够稳固地连接在PCB板上。
常见的焊料电镀材料包括无铅锡镀、热浸锡（HASL）和金手指电镀等。
2.2 金属化（Metalization）金属化是一种在PCB板表面涂覆金属层的表面处理方法。
它可以提高导电性能和抗氧化能力，适用于特定的高频电路和高功率电路。
常用的金属化材料包括金、银和铜等。
2.3 有机保护层（Organic Coating）有机保护层是一种通过涂覆有机材料在PCB板表面形成保护层的表面处理方法。
它可以提供良好的防腐蚀和绝缘性能，延长PCB板的使用寿命。
常见的有机保护层材料包括防焊阻焊（Solder Mask）和丝印（Silkscreen）等。
2.4 表面粗糙度（Surface Roughness）表面处理还需要注意表面粗糙度的要求。
合适的表面粗糙度可以提供良好的焊接性能和连接性能，避免焊接缺陷和信号干扰。
常见的表面粗糙度要求包括RA值和RZ值等。
3. 技术要求和检验方法为确保表面处理的质量和符合标准，需要采用适当的技术要求和检验方法。
具体的技术要求和检验方法可以根据相关行业标准和客户要求进行制定和选择。
常见的技术要求和检验方法包括可视检查、显微镜检查和剥离实验等。
4. 总结通过合适的表面处理，可以提高PCB板的质量和性能，确保电路的可靠性。
PCB板表面处理
深圳市嘉立创科技发展有限公司/gbPCB电路板的表面处理简介PCB板表面处理一般分为几种，现进行简单介绍。
★从表面处理工艺分类1）喷锡喷锡是电路板行内最常见的表面处理工艺，它具有良好的可焊接性，可用于大部分电子产品。
喷锡板对其他表面处理来说，它成本低、可焊接性好的优点；其不足之处是表面没有沉金平整，特别是大面积开窗的时候，更容易出现锡不平整的现象。
2）沉锡沉锡跟喷锡的不同点在于它的平整度好，但不足之处是极容易氧化发黑。
3）沉金只要是“沉”其平整度都比“喷”的工艺要好。
沉金是无铅的，沉金一般用于金手指、按键板，因为金的电阻小，所以接触性的必须要用到金，如手机的按键板灯。
沉金是软金，对于经常要插拔的要用镀金。
4）镀金在沉金中已经提到镀金，镀金有个致命的不足时其焊接性差，但其硬度比沉金好。
我公司不做镀金工艺。
5）osp一直认为它没有什么好处，它主要靠药水与焊接铜皮之间的反应产生可焊接性，唯一的好处是生产快，成本低；但是因其可焊接性差、容易氧化，电路板行内一般用得比较少。
总结：如果对于平整度有要求，如对频率有要求的阻抗电路板（如微带线）尽量用沉金工艺；如果不是金手指、邦定位、按键位，那么尽量采用喷锡工艺！当然除以上几种工艺外，还有表面印碳油、沉银、表面过松香、镀镍等不常用工艺，在此不做一一做介绍，如果有特殊需求需做进一步了解的，可到百度做进一步了解！★从电路板的环保上分类1）有铅表面工艺有铅喷锡，该工艺对板材没有特殊要求。
2）无铅表面工艺无铅喷锡、沉金都是无铅工艺，该工艺对板材没有特殊要求。
3）Rohs欧盟Rohs指令，是无铅中要求苛刻的一种工艺。
该工艺对板材有严格的要求，需要用无卤素板材。
因此在找厂家下订单时，如果有Rohs要求，请一定要指明，否则厂家一般都认为是第二种常规的无铅工艺。
QQ 459582495GB。
PCB表面处理方式
HASL特点
❖ 优点:成本低 ❖ 缺点:1.HASL技术处理过的焊盘不够平整，
共面性不能满足细间距焊盘的工艺要求. 2.铅对环境的影响
OSP
❖ 有机可焊性保护层（OSP） ❖ 故名思意，有机可焊性保护层（OSP, Organic solderability
preservative）是一种有机涂层，用来防止铜在焊接以前氧 化，也就是保护PCB焊盘的可焊性不受破坏。目前广泛使用 的两种OSP都属于含氮有机化合物，即连三氮茚 （Benzotriazoles）和咪唑有机结晶碱（Imidazoles）。它 们都能够很好的附着在裸铜表面，而且都很专一―――只情 有独钟于铜，而不会吸附在绝缘涂层上，比如阻焊膜。连三 氮茚会在铜表面形成一层分子薄膜，在组装过程中，当达到 一定的温度时，这层薄膜将被熔掉，尤其是在回流焊过程中， OSP比较容易挥发掉。咪唑有机结晶碱在铜表面形成的保护 薄膜比连三氮茚更厚，在组装过程中可以承受更多的热量周 期的冲击。
3. OSP在焊接过程中，需要更加强劲的Flux，否则消除 不了保护膜，从而导致焊接缺陷。
4.在存储过程中，OSP表面不能接触到酸性物质，温度 不能太高，否则OSP会挥发掉。不能存放长时间.ENIG❖ 化镍浸金(ENIG)
❖ 通过化学方法在铜表面镀上Ni/Au。内层Ni的沉积厚 度一般为120～240μin（约3～6μm），外层Au的沉 积厚度比较薄，一般为2～4μinch （0.05～ 0.1μm）。Ni在焊锡和铜之间形成阻隔层。焊接时， 外面的Au会迅速融解在焊锡里面，焊锡与Ni形成 Ni/Sn金属间化合物。外面镀金是为了防止在存储期 间Ni氧化或者钝化，所以金镀层要足够密，厚度不 能太薄。
PCB表面处理方式
It is applicable to work report, lecture and teaching
pcb各种表面处理厚度标准
PCB各种表面处理厚度标准1.镀铜厚度镀铜厚度是PCB表面处理中的重要参数之一，它直接影响到PCB的电气性能和可靠性。
根据不同的表面处理要求，镀铜厚度也会有所不同。
一般来说，常规的镀铜厚度在1-35μm之间。
对于一些高可靠性要求的应用，镀铜厚度可能会达到50μm以上。
2.涂层厚度涂层厚度也是PCB表面处理中的重要参数之一。
涂层的主要作用是保护PCB表面，防止氧化和腐蚀。
根据不同的涂层材料和工艺，涂层厚度也会有所不同。
一般来说，常规的涂层厚度在1-10μm之间。
对于一些高可靠性要求的应用，涂层厚度可能会达到20μm以上。
3.线路厚度线路厚度是指PCB上的导线厚度。
线路厚度直接影响到导线的电阻和载流能力。
根据不同的应用和工艺要求，线路厚度也会有所不同。
一般来说，常规的线路厚度在0.2-1.6mm之间。
对于一些高可靠性要求的应用，线路厚度可能会达到0.03mm以下。
4.焊盘厚度焊盘厚度是指PCB上用于焊接电子元件的金属片厚度。
焊盘厚度直接影响到焊接质量和可靠性。
根据不同的应用和工艺要求，焊盘厚度也会有所不同。
一般来说，常规的焊盘厚度在0.2-0.8mm之间。
对于一些高可靠性要求的应用，焊盘厚度可能会达到1mm以上。
5.孔壁厚度孔壁厚度是指PCB上钻孔后形成的金属壁厚度。
孔壁厚度直接影响到PCB 的机械强度和电气性能。
根据不同的应用和工艺要求，孔壁厚度也会有所不同。
一般来说，常规的孔壁厚度在0.1-0.5mm之间。
对于一些高可靠性要求的应用，孔壁厚度可能会达到0.8mm以上。
6.阻焊膜厚度阻焊膜是一种用于保护PCB表面导线和其他敏感区域的薄膜。
阻焊膜厚度直接影响到其保护效果和可靠性。
根据不同的应用和工艺要求，阻焊膜厚度也会有所不同。
一般来说，常规的阻焊膜厚度在0.03-0.2mm之间。
对于一些高可靠性要求的应用，阻焊膜厚度可能会达到0.3mm以上。
7.字符高度字符高度是指在PCB上打印元件标识、编号等信息的字体高度。
PCB表面处理分类及特点
表面處理種類
•乾式镀法 PVD 物理气相沈积法(Physical Vapor Deposition) 阴极溅射 真空镀(Vacuum Plating) 离子镀(Ion Plating) CVD 化学气相沈积法(Chemical Vapor Deposition)
PCB表面處理優缺點比較
處理
優點
缺點
(a) 平整度佳適合SMT裝 (a) 焊錫強度最差
配作業
(b) 容易造成BGA處焊接後之裂
(b) 由因金導電性特性對 痕,
化鎳浸金 ENIG
於板周圍須要良好的 接觸或對於按鍵用的 產品如手機類仍是最 佳的選擇
其原因為先天焊錫強度很差, 裝 配線操作空間小, 也可能是 PCB板本身上鎳容易氧化, 操 作空間同樣很小, 因此PCBA
(e) 无法使用ICT测试,因ICT测试会破坏OSP表 面保护层而造成焊盘氧化.
PCB表面處理優缺點比較
處理
噴錫板 HASL
優點
缺點
(a) 與OSP一樣其焊錫性也是特 性, 也同樣是各種表面處理 焊錫強度指標(Benchmark)
(b) 由於錫鉛板測試點與探針接 觸良好¸測試比較順利
(c) 目前制程与QC手法无须改 变
必須在110℃, 1小時以內完成,
以免影響焊錫性
(a) 在空氣中怕氧化更怕氯化及硫化, 因此存放及作業場所絕對不能有 酸,氯或硫化物,因此作業時希望 能比照O.S.P.在打開包裝後24小 時焊接完畢(最長也須在3天內完 成)以避免因水氣問題要Baking時 又被上述條件限制而進退兩難.
(b) 包裝材料不得含酸及硫化物.
PCB表面处理
PCB 表面处理
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。
1、热风整平（喷锡）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。
2、有机可焊性保护剂（OSP）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。
PCB表面处理工艺
PCB表面处理工艺PCB（Printed Circuit Board）是一种基础电子元件，广泛应用于电子产品中。
而PCB表面处理工艺则是制造PCB过程中的重要环节之一，它的主要目的是提高PCB的可焊性、可靠性和耐腐蚀性。
本文将从PCB表面处理的基本原理、常见的表面处理工艺以及未来的发展趋势三个方面，来探讨PCB表面处理工艺。
一、基本原理PCB表面处理工艺的基本原理在于，通过特定的物理和化学方法，在PCB表面形成一层与焊接或贴片工艺兼容的金属覆盖层，以增加PCB与焊接材料之间的接触面积和粘附性。
表面处理可以使焊接材料更好地覆盖印刷电路板表面，从而提高焊接质量和工艺的可靠性。
二、常见的表面处理工艺1. 镀金工艺镀金工艺是最常见且广泛应用的PCB表面处理工艺之一。
它主要有两种方式：电镀金工艺和电镀镍金工艺。
电镀金工艺在PCB表面生成一层致密的镀金层，提高了PCB的导电性和耐腐蚀性。
电镀镍金工艺通过先镀一层镍，再在其上电镀一层金，以增加PCB表面的硬度和耐磨性。
2. 焊接阻焊工艺焊接阻焊工艺是将焊接接点的金属部分暴露出来，而将其他部分涂覆上一层绝缘材料。
这种工艺能够保护PCB的焊接接点，防止电路之间的短路，提高PCB的可靠性。
3. OSP工艺OSP（Organic Solderability Preservative）工艺是一种无铅化的表面处理工艺，它通过在PCB表面形成一层有机锡保护层来提高PCB的可焊性。
OSP工艺不需要使用有毒的重金属，符合环保要求，因此在无铅焊接领域逐渐得到广泛应用。
4. 光刻工艺光刻工艺是将光刻胶涂覆在PCB表面，然后使用UV光源通过光掩膜进行曝光，最后根据曝光后的图案进行化学腐蚀，得到所需的PCB 线路形状。
光刻工艺不仅可以实现高精度的线路制作，还可以提高PCB表面的耐腐蚀性。
三、未来的发展趋势随着电子技术的不断发展，对PCB表面处理工艺提出了更高的要求。
未来的发展趋势主要有以下几个方面：1. 小型化和多功能化随着电子产品对体积和重量的要求越来越高，PCB表面处理工艺需要更加小型化和多功能化。
PCB表面处理及特殊工艺
化镍金的优点： 贵金属 储龄长 可打铝线 可做超微小间距
化镍金的局限性： 成本较高 制程相对复杂 不可重工
January 26, 2015
20
3、PCB表面处理
化镍浸金
化镍金一般采用垂直线生产。流程相对复杂
January 26, 2015
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3、PCB表面处理
化镍浸金
催化：作为化学镍金的沉积，必须在催化状态下，才能发生选择性沉积.Ⅷ族元 素及Au等许多金属都可以作为化学镍的催化晶体.铜原子由于不具备化学镍沉积 的催化晶种的特性，所以通过置换反应可使铜面沉积所需要的催化晶种。
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沉锡
3、PCB表面处理
沉锡由于药水攻击，易导致绿油剥离
January 26, 2015
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3、PCB表面处理
喷锡
热风整平又称喷锡，是将印制板浸入熔融的焊料中，再通过热 风将印制板的表面及金属化孔内的多余焊料吹掉，从而得一个 平滑，均匀光亮的焊料涂覆层。
喷锡的优点： 制程成熟 有成熟的工业标准 铜-锡-铅焊接点 产速高 可重工 无晶须 储龄长 可多重装配
PCB常用表面处理
3、PCB表面处理
常见的表面处理有： 沉银 沉锡 喷锡 OSP 沉金
January 26, 2015
1
3、PCB表面处理
沉银
通过化学置换反应，在PCB的铜面沉积上一层银（厚度0.15-0.45um）。
沉银的优点： 平整性好，可做超微小间距 良好的导电性和焊接性 流程控制简单 产速高 可重工
Aluminum
BONDABILITY
NON USED Pad
Protected
Protected
STORAGE
1year
PCB表面处理分类及特点
PCB表面处理分类及特点1. 引言PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）作为电子产品中重要的组成部分，需要经过多道工序才能完成。
其中，PCB表面处理是一个关键步骤，它对于保证电路板的可靠性、耐久性以及后续元器件的焊接质量起着重要作用。
本文将介绍PCB表面处理的常见分类及各自的特点。
2. PCB表面处理分类2.1. 防氧化处理防氧化处理是为了防止PCB表面暴露在空气中导致氧化反应。
常见的防氧化处理方法有：2.1.1. 镀金处理特点： - 具有良好的导电性和焊接性。
- 防止PCB表面氧化。
- 抗腐蚀性强。
2.1.2. 镀锡处理特点： - 容易和焊脚形成良好的金属间化合物，提高焊接质量。
- 具有良好的抗氧化性。
- 防止PCB表面氧化。
2.2. 表面涂覆处理表面涂覆处理是为了提高PCB表面的耐久性和抗污染性能。
常见的表面涂覆处理方法有：2.2.1. 涂覆有机保护层特点： - 防止PCB表面被化学物质侵蚀。
- 抗潮湿性好，有利于提高电子设备的可靠性。
2.2.2. 涂覆防焊膜特点： - 防止焊接过程中焊接锡膏与PCB直接接触，减少气泡和焊点质量不良的情况。
- 提高焊接质量。
2.3. 洁净处理洁净处理是为了去除PCB表面的污染物，使其满足后续工艺要求。
常见的洁净处理方法有：2.3.1. 超声洗涤特点： - 能够清除PCB表面附着的细小杂物。
- 清洗效果好，不会对PCB表面造成损害。
2.3.2. 真空吸尘特点： - 移除表面的颗粒污染物。
- 不使用喷洒化学清洁剂。
3. 各类处理方法的适用场景3.1. 防氧化处理的适用场景•部分环境下容易造成氧化反应的PCB。
•对焊接质量和可靠性要求较高的PCB。
3.2. 表面涂覆处理的适用场景•需要提高PCB表面的耐久性和抗污染性的环境。
•需要保护PCB表面不被化学物质侵蚀的环境。
3.3. 洁净处理的适用场景•需要确保PCB表面没有细小杂物的环境。
六种常见的PCB的表面处理方式介绍
六种常见的PCB的表面处理方式介绍
PCB表面处理技术是指在PCB元器件和电气连接点上人工形成一层与基体的机械、物理和化学性能不同的表层的工艺方法。
其目的是保证PCB良好的可焊性或电气性能。
由于铜在空气中倾向于以氧化物的形式存在，严重影响PCB的可焊性和电气性能，因此需要对PCB进行表面处理。
目前常见的表面处理方式有以下几种：
1、热风整平
在PCB表面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化合物，其厚度大约有1～2mil；
2、有机防氧化（OSP）
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。
PCB的表面工艺处理方式
PCB的表面工艺处理方式PCB的“表面”指的是PCB上为电子元器件或其他系统到PCB的电路之间提供电气连接的连接点，如焊盘或接触式连接的连接点。
裸铜本身的可焊性很好，但是暴露在空气中很容易氧化，而且容易受到污染。
这也是PCB必须要进行表面处理的原因。
一、各种表面处理方式介绍1、热风整平HASL采用热风整平（HASL， Hot-air solder leveling）表面处理技术足以满足波峰焊的工艺要求， HASL是在世界范围内主要应用的表面处理技术，但是有三个主要动力推动着电子工业不得不考虑HASL的替代技术：成本、新的工艺需求和无铅化需要。
该工艺是指在PCB最终裸露金属表面覆盖63/37的锡铅合金。
热风整平锡铅合金镀层的厚度要求为12.7um至38.1u m。
热风整平工艺对于控制其镀层的厚度和焊盘图形较为困难，不推荐使用于有细脚距元件的PCB，原因是细脚距元件（≤0.4mm）对焊盘平整度要求高；热风整平工艺的热冲击可能会导致PCB翘曲，厚度小于0.7mm的超薄PCB不推荐采用该表面处理方式。
此外，热风整平工艺使用的Sn-Pb焊料也不符合环保要求(RoHS指令)。
2、有机焊料防护（OSP）有机可焊性保护层（OSP, Organic solderability preservative）是一种有机涂层，用来防止铜在焊接以前氧化，也就是保护PCB焊盘的可焊性不受破坏。
PCB 表面用OSP处理以后，在铜的表面形成一层薄薄的有机化合物，从而保护铜不会被氧化。
在组装过程中（回流焊），OSP很容易就熔进到了焊膏或者酸性的Flux里面，同时露出活性较强的铜表面，最终在元器件和焊盘之间形成Sn/Cu金属间化合物，因此，OSP用来处理焊接表面具有非常优良的特性。
OSP不存在铅污染问题，所以环保。
平整度好尤其适合于密脚距PCB。
OSP也是目前PCB主要的表面处理方式。
OSP的局限性●由于OSP透明无色，所以检查起来比较困难，很难辨别PCB是否涂过OSP。
PCB常用板料和表面处理方式
一、常见板材1. 普通Tg、中Tg、高Tg:o Tg指的是玻璃化转变温度，普通Tg通常在130°C左右，中Tg 在150°C-160°C，高Tg大于160°C。
o高Tg板料在高温下稳定性更好，但成本也相对较高。
2. 有卤、无卤:o有卤板料含有卤素，可提供良好的阻燃性能，但环保性较差。
o无卤板料不含卤素，更环保，但阻燃性能可能不如有卤板料。
3. 低Dk板料:o Dk指的是介电常数，低Dk板料适用于高频应用，可以减少信号传输过程中的损耗。
4. 低损耗板料:o低损耗板料具有较低的介电损耗，适合高速信号传输。
5. 高频板料:o高频板料适用于微波、射频等高频应用，通常具有低损耗和低介电常数。
6. 高速板料:o高速板料设计用于快速数据传输，通常具有低介电常数和低损耗。
7. 金属基板:o金属基板以铝或铜为基，具有良好的热导性，适用于LED照明等需要良好散热的应用。
8. RCC板料:o RCC（Resin Coated Copper）板料是覆铜板，适用于柔性电路。
9. PTC板料:o PTC（Positive Temperature Coefficient）板料具有正温度系数，适用于过热保护。
10. 金属碳板料:o金属碳板料含有金属填充物，提供了改善的热传导性能。
11. 陶瓷板料:o陶瓷板料具有高热导率和良好的高频性能，但成本较高。
12. PI板料:o PI（Polyimide）板料具有高温稳定性和良好的机械性能，常用于柔性电路板。
13. BT板料:o BT（Bismaleimide-Triazine）板料是一种高温环氧树脂，适用于高频应用。
14. PTFE板料:o PTFE（聚四氟乙烯）板料具有极低的介电常数和损耗，适用于高频电路板。
二、常见表面处理方式1. 沉镍金(ENIG)o优点：导电性强，抗氧化性好，寿命长；镀层致密，适用于焊接及插拔场合。
o缺点：成本较高，焊接强度较差。
pcb表面处理工艺
pcb表面处理工艺
PCB表面处理工艺有很多，一般有热镀锌、热浸锌、热浸锡、有机阻焊、无溶剂阻焊、湿润变黑、电镀镍、电镀金、电镀银、电镀铜、以及表面镀膜等。
1.热镀锌，是将锌粉放在PCB上，经过热处理温度达到220度时，就能在PCB表面形成一层锌层，能够有很好的抗腐蚀和电镀性能，是PCB表面处理的一种常用工艺。
2.热浸锌是将PCB置入锌液中加热锌液，使PCB表面形成一层锌层，具有一定的抗潮性和防腐蚀性能。
3.热浸锡，是将PCB放入温度达到230度的锡液中，形成一层锡层，具有良好的导电性能和耐热性，也有一定的抗潮性和耐腐蚀性能，可以用于焊接及其他电子工程。
4.有机阻焊PCB表面处理，是将有机物放在PCB上，通过加热使其中的树脂发生化学反应来形成一层保护层，具有良好的防腐蚀性能，适合一些要求高的PCB表面处理工程。
5.无溶剂阻焊，也叫固态阻焊，是将无溶剂树脂加工到PCB表面上，经过加热，使其形成一层绝缘层，具有防热变形和电磁屏蔽的功能，是一种非常受欢迎的PCB表面处理工艺。
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Peter Lee
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Immersion silver
5、浸银(Immersion silver) 浸银的工作原理 通过浸银工艺处理，薄（5～15μin，约0.1～0.4μm）而密的银沉积提供一层有机保 护膜，铜表面在银的密封下，大大延长了寿命。浸银的表面很平，而且可焊性很好。 浸银的工作步骤 浸银的工作步骤见表4。 其他步骤这里不再赘述，预浸的目的主要是防止污染物的引入。浸银过程也是一个在 铜表面银替换铜的置换反映过程。银沉积层同时含有有机添加剂和有机表面活性剂， 有机添加剂用来确保浸银平整，而有机表面活性剂则可以保护PCB在储藏过程中银吸 收潮气。 浸银的应用 浸银焊接面可焊性很好，在焊接过程中银会融解到熔化的锡膏里，和HASL和OSP一样 在焊接表面形成Cu/Sn金属间化合物。浸银表面共面性很好，同时不像OSP那样存在导 电方面的障碍，但是在作为接触表面（如按键面）时，其强度没有金好。 浸银的局限性 浸银的一个让人无法忽略的问题是银的电子迁移问题。当暴露在潮湿的环境下时，银 会在电压的作用下产生电子迁移。通过向银内添加有机成分可以降低电子迁移的发生。
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Pee
7、比较： 每种表面处理工艺各有起独到之处，应用 范围也不大相同。但化镍钯浸金(ENEPIG) 是一种万能的处理方法，它能够满足各种 组装场合的要求。
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Peter Lee
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Peter Lee
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Technology Presentation
PCB
常见的PCB表面处理工艺
HASL OSP ENIG ENEPIG IMMERSION SILVER IMMERSION TIN
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Peter Lee
常见的PCB表面处理工艺
这里的“表面”指的是PCB上为电子元器件或 其他系统到PCB的电路之间提供电气连接 的连接点，如焊盘或接触式连接的连接点。 裸铜本身的可焊性很好，但是暴露在空气 中很容易氧化，而且容易受到污染。这也 是PCB必须要进行表面处理的原因。
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Peter Lee
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ENIG
3、化镍浸金(ENIG) ENIG的保护机理 通过化学方法在铜表面镀上Ni/Au。内层Ni的沉积厚度一般为120～240μin（约3～6μm），外层Au的沉积厚度比 较薄，一般为2～4μinch （0.05～0.1μm）。Ni在焊锡和铜之间形成阻隔层。焊接时，外面的Au会迅速融解在焊锡 里面，焊锡与Ni形成Ni/Sn金属间化合物。外面镀金是为了防止在存储期间Ni氧化或者钝化，所以金镀层要足够密， 厚度不能太薄。 ENIG处理工艺 清洗:清洗的目的与OSP工艺一样，清楚铜表面的有机或无机残留物，为蚀刻和催化做好准备。 蚀刻（Microetch）：同OSP工艺…… 催化剂：这一步的作用是在铜表面沉积一层催化剂薄膜，从而降低铜的活性能量，这样Ni就比较容易沉积在铜表面。 钯、钌都是可以使用的催化剂。 化学镀镍：这里就不详细介绍其具体过程了。镍沉积含有6～11％的磷，根据实际的具体用途，镍可能用作焊接表 面，也可能作为接触表面，但不论怎样，必须确保镍有足够的厚度，以达到保护铜的作用。 浸金：在这个过程中，目的是沉积一层薄薄的且连续的金保护层，主要金的厚度不能太厚，否则焊点将变得很脆， 严重影响焊电可靠性。与镀镍一样，浸金的工作温度很高，时间也很长。在浸洗过程中，将发生置换反应―――在 镍的表面，金置换镍，不过当置换到一定程度时，置换反应会自动停止。金强度很高，耐磨擦，耐高温，不易氧 化，所以可以防止镍氧化或钝化，并适合工作在强度要求高的场合。 清洗残留物：完成上面的每一步化学处理以后，都必须清洗掉多余的化学残留物或其他无用成分。一般清洗一到两 次足夷。物极必反，过分的清洗反倒会引起产品氧化或失去光泽等，这是我们不希望看到的。 ENIG的应用 ENIG处理过的PCB表面非常平整，共面性很好， 用于按键接触面非他莫属。其次，ENIG可焊性极佳，金会迅速融 入熔化的焊锡里面，从而露出新鲜的Ni。 ENIG的局限性 ENIG 的工艺过程比较复杂，而且如果要达到很好的效果，必须严格控制工艺参数。最为麻烦的是，ENIG处理过的 PCB表面在ENIG或焊接过程中很容易产生黑盘效应（Black pad），从而给焊点的可靠性带来灾难性的影响。黑盘 的产生机理非常复杂，它发生在Ni与金的交接面，直接表现为Ni过度氧化。金过多，会使焊点脆化，影响可靠性。 2008-6-5 Peter Lee 7
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Peter Lee
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HASL_ Hot-air solder leveling
1、HASL 在穿孔器件占主导地位的场合，波峰焊是最好的焊接方法。采用热风整平表 面处理技术足以满足波峰焊的工艺要求，当然对于结点强度（尤其是接触式 连接）要求较高的场合，多采用电镀镍/金的方法。HASL是在世界范围内主 要应用的表面处理技术，但是有三个主要动力推动着电子工业不得不考虑 HASL的替代技术：成本、新的工艺需求和无铅化需要。 从成本的观点来看，许多电子元件诸如移动通信和个人计算机正变成平民化 的消费品。以成本或更低的价格销售，才能在激烈的竞争环境中立于不败之 地。 组装技术发展到SMT以后， PCB焊盘在组装过程中要求采用丝网印刷和回流 焊接工艺。在SMA场合，PCB表面处理工艺最初依然沿用了HASL技术，但 是随着SMT器件的不断缩小，焊盘和网板开孔也在随之变小，HASL技术的 弊端逐渐暴露了出来。HASL技术处理过的焊盘不够平整，共面性不能满足 细间距焊盘的工艺要求。 环境的关注通常集中在潜在的铅对环境的影响。
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Peter Lee
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Immersion tin
6、 浸锡 浸锡原理 由于两个原因才采用了浸锡工艺：其一是浸锡表面很平，共面性很 好；其二是浸锡无铅。但是在浸锡过程中容易产生Cu/Sn金属间化合 物，Cu/Sn金属间化合物可焊性很差。 如果采用浸锡工艺，必须克服两障碍：颗粒大小和Cu/Sn金属间化合 物的产生。浸锡颗粒必须足够小，而且要无孔。锡的沉积厚度不低于 40μin（1.0μm）是比较合理的，这样才能提供一个纯锡表面，以满 足可焊性要求。 浸锡的工艺步骤预浸银基本相似，这里不再赘述。 浸锡的应用和局限性 浸锡的最大弱点是寿命短，尤其是存放于高温高湿的环境下时， Cu/Sn金属间化合物会不断增长，直到失去可焊性。
Peter Lee
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ENEPIG
4、化镍钯浸金(ENEPIG) 化镍钯浸金的原理 ENEPIG与ENIG相比，在镍和金之间多了一层钯。Ni的沉积厚度为120～ 240μin（约3～6μm），钯的厚度为4～20μin（约0.1～0.5μm），金的厚 度为1～4μin（约 0.02～0.1μm）。钯可以防止出现置换反应导致的腐蚀现 象，为浸金作好充分准备。金则紧密的覆盖在钯上面，提供良好的接触面。 化镍钯浸金的工艺步骤 化镍钯浸金的工艺步骤见表3 化镍钯浸金的应用 化镍钯浸金的应用非常广泛，可以替代化镍浸金。在焊接过程中，钯和金都 会融解到熔化的焊锡里面，从而形成镍/锡金属间化合物。 化镍钯浸金的局限性 化镍钯浸金虽然有很多优点，但是钯的价格很贵，同时钯是一种短缺资源， 主要发布在前苏联。同时与化镍浸金一样，其工艺控制要求很严。
2008-6-5
Peter Lee
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OSP_ Organic solderability preservative
2、有机可焊性保护层（OSP） OSP的保护机理 故名思意，有机可焊性保护层（OSP）是一种有机涂层，用来防止铜在焊接以前氧 化，也就是保护PCB焊盘的可焊性不受破坏。目前广泛使用的两种OSP都属于含氮有 机化合物，即连三氮茚（Benzotriazoles）和咪唑有机结晶碱（Imidazoles）。它们都 能够很好的附着在裸铜表面，而且都很专一，只情有独钟于铜，而不会吸附在绝缘涂 层上，比如阻焊膜。 连三氮茚会在铜表面形成一层分子薄膜，在组装过程中，当达到一定的温度时，这层 薄膜将被熔掉，尤其是在回流焊过程中，OSP比较容易挥发掉。咪唑有机结晶碱在铜 表面形成的保护薄膜比连三氮茚更厚，在组装过程中可以承受更多的热量周期的冲击。 OSP涂附工艺 清洗: 在OSP之前，首先要做的准备工作就是把铜表面清洗干净。其目的主要是去除铜 表面的有机或无机残留物，确保蚀刻均匀。 微蚀刻（Microetch）：通过腐蚀铜表面，新鲜明亮的铜便露出来了，这样有助于与 OSP的结合。可以借助适当的腐蚀剂进行蚀刻，如过硫化钠（sodium persulphate）， 过氧化硫酸（peroxide/sulfuric acid）等。 Conditioner：可选步骤，根据不同的情况或要求来决定要不要进行这些处理。 OSP：然后涂OSP溶液，具体温度和时间根据具体的设备、溶液的特性和要求而定。 清洗残留物：完成上面的每一步化学处理以后，都必须清洗掉多余的化学残留物或其 他无用成分。一般清洗一到两次足夷。物极必反，过分的清洗反倒会引起产品氧化或 失去光泽等，这是我们不希望看到的。 5 Peter Lee 2008-6-5 整个处理过程必须严格按照工艺规定操作，比如严格控制时间、温度和周转过程等。
OSP
OSP的应用 PCB 表面用OSP处理以后，在铜的表面形成一层薄薄的有机化合物，从而保护铜不会被氧化。 Benzotriazoles型OSP的厚度一般为100A°，而 Imidazoles型OSP的厚度要厚一些，一般为400 A°。OSP薄膜是透明的，肉眼不容易辨别其存在性，检测困难。 在组装过程中（回流焊），OSP很容易就熔进到了焊膏或者酸性的Flux里面，同时露出活性较强的 铜表面，最终在元器件和焊盘之间形成Sn/Cu金属间化合物，因此，OSP用来处理焊接表面具有非 常优良的特性。 OSP不存在铅污染问题，所以环保。 OSP的局限性 1、 由于OSP透明无色，所以检查起来比较困难，很难辨别PCB是否涂过OSP。 2、 OSP本身是绝缘的，它不导电。Benzotriazoles类的OSP比较薄，可能不会影响到电气测 试，但对于Imidazoles类OSP，形成的保护膜比较厚，会影响电气测试。OSP更无法用来作为处理 电气接触表面，比如按键的键盘表面。 3、 OSP在焊接过程中，需要更加强劲的Flux，否则消除不了保护膜，从而导致焊接缺陷。 4、 在存储过程中，OSP表面不能接触到酸性物质，温度不能太高，否则OSP会挥发掉。 随着技术的不断创新，OSP已经历经了几代改良，其耐热性和存储寿命、与Flux的兼容性已经大大 提高了。