PCB表面处理简介
关于PCB板表面处理,镀金和沉金工艺的区别
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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
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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:
PCB表面处理分类及特点教学教材
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特性項目 噴錫 化學鎳金 有機保焊劑 化學浸錫 化學銀
表面平整性 差
好
佳
佳
佳
顏色
亮灰色 金色
銅色
銀色 銀色
設備
垂直/水平 垂直
水平
水平 水平
儲齡
1年
1年
3/ 6 個月 3/ 6 個月 6 個月
皮膜厚度 40~1000μin Ni 120~250μin 8~20μin 40~60μin 6~25μin
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.
• 包裝材料不得含酸及硫化物.
PCB表面處理優缺點比較
處理 浸錫
優點
(a)平整度佳適合SMT裝配 作業
(b)可作無鉛製程
缺點
(a)焊錫強度比浸銀還差 (b)本為無鉛製程明天之星, 但因儲存
電鍍定義
镀镍
鎳鍍層之光澤性及平整性等性質,主要是靠鎳添加劑。 一般鍍鎳添加劑可分為光澤劑 (BRIGHTENER)、柔軟 劑 (CARRIER) 及濕潤劑 (WETTING)。添加的頻率及液 量則視底材的粗糙、所需的厚度、以及要求的光澤度和 平整性而定。鍍液應定期分析並補充,時時維持鍍液中 各成份之有效濃度,才能保持鍍層之品質。
PCB表面處理優缺點比較
經拉力試驗所得知強度比較表
處理Finish
拉力Min ℓbs
拉力 Avg ℓbs
拉力Max ℓbs
保焊劑OSP 384
395
404
噴錫HASL
376
396
410
浸銀Ag
373
389
401
PCB表面处理技术
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●高磷:9-13%。耐腐蚀性好,但焊锡性,润湿性均一般。焊接过程容易形成富磷层。高磷会使 Ni-P层产生内应力过大而产生脆裂。
23
化镍沉金( Electro-less Nickel and Immersion Gold) ENIG
2.特点:主要适用于宽线,大焊盘板子,对覆铜板耐热性要求高。喷锡制程比较脏,有异味, 高温下操作,危险。其使用受到定的限制。
4
OSP(Organic Solder-ability Preservatives)
1.经历五代产品的发展,可分成以下五个类型 (1)咪唑(或苯并三氮唑)类; (2)烷基咪唑类; (3)苯并咪唑类; (4)烷基苯并咪唑类。
●沉金:氧化还原反应。通过镍金置换反应在镍面上沉积上金。
14
化镍沉金( Electro-less Nickel and Immersion Gold) ENIG
15
化镍沉金( Electro-less Nickel and Immersion Gold) ENIG
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化镍沉金( Electro-less Nickel and Immersion Gold) ENIG
PCB表面处理技术
目录
SMT装配对PCB表面涂覆的要求 PCB表面处理方式 · 无铅热风整平 · OSP · 化学锡 · 化学银 · 电镀镍金 · 化镍沉金 六种表面涂覆层主要特征比较
2
SMT装配对PCB表面涂覆的基本要求
1.符合法律法规要求(ROHS,中国ROHS) 2.可焊性:耐热,焊接温度,润湿,保存期 3.保护性:防氧化能力 4.可靠性:焊点的内应力,缺陷,寿命 5.成本:材料,设备,人力,废水处理,成品率 6.适用范围:同阻焊剂兼容,适合PCB品种(例如刚&挠板),无铅 7.环保:易处理,无烟雾,污染性
PCB板表面处理标准
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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。
线路板厂常见的 PCB 表面处理工艺
![线路板厂常见的 PCB 表面处理工艺](https://img.taocdn.com/s3/m/978bf7c86137ee06eff91897.png)
整性、接触性及 润湿性很好; 2、电性能良好; 3、可长时间保存
1、易出现黑PAD、 金脆焊接风险; 2、生产成本较高;
高
(一般1年);
1、沉Ag板电性能
良好;
1、对储存环境有较
2、镀层均一,表 高的要求,易变黄变
沉银
主要应用在有高频信 号要求的板子上;
面平坦。可焊性 好,可耐多次组 装作业;
色,影响可焊性; 2、对前制程阻焊要 求较高,否则易出现
境影响较大;
成本 很高 中高 低
银、OSP、镀金、喷锡和沉锡;
四、常见PCB表面处理工艺选择
每种表面处理都有它身的特点,表面处理工艺的选择主要取决于最终组装元
器件的类型和产品的使用场合,下面对以上六种常见表面处理工艺进行对比;
表面处 理类型
主要应用领域
优点
缺点
成本
1、金厚均匀,平
沉金
主要用在表面有连接 功能性要求和较长的 储存期的板子上;
之间提供电气连接的连接点铜面进行处理,比如说贴片用的焊盘或接触式 连接的金手指连接点,电子元器件的插件孔等;
二、PCB表面处理目的 裸铜本身有很好的可焊性能,但铜爆露在自然空气中倾向于以氧化物的形式
存在,不大可能长期保持为新鲜铜,因此需要对铜进行其他处理,以保证良好的
可焊性或电性能;
三、常见PCB表面处理工艺 现在业界有很多种表面处理工艺,但常见的表面处理工艺有六种:沉金、沉
表面处 理类型 镀金
喷锡 沉锡
主要应用领域
优点
缺点
1、镍金厚度均匀性
主要用于芯片封装时 打金线和有耐磨性要 求的板上;
1、无镍腐蚀的焊 接风险;
2、可长时间保存 (一般1年); 3、接触性,耐磨 性很好;
表面处理工艺简介
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纠正方法
①降低操作温度 ②降低电流密度 ③用酸性调整盐调低PH ④添加补充剂 ⑤加强搅拌 ⑥活性碳过滤
①补充金盐 ②用酸性调整盐调低PH ③调低电流密度 ④用导电盐提高比重 ⑤加强搅拌
①补充金盐 ②用导电盐提高比重 ③加强搅拌 ④清除金属离子污染,必要时更换溶液
①加强镀后清洗(热纯水) ②镀层厚度≮2.5um ③加强金镀液净化 ④加强清除镍镀液的杂志 ⑤镀金层应远离腐蚀性气氛环境保存, 变色层可浸5%-10%硫酸去除
至今,当半导体工业多年来从缩小线宽来致力于增进装置的性能时,很少有 设计这样的想法,也就是在一个电子系统中,装置间应该通过包含这个系统的封装 来传递信息。大量的I/O需求及信号传送质量已成为半导体工业重要考虑的因素,无 论在IC内部的连接或把装置封装在线路板上,为了达到可靠的连接,封装过程的要 求及线路板最终表面处理技术同样重要。
化学镀技术
化学镀是一种新型的金属表面处理技术,该技术以其工艺简便、节能、环保日 益受到人们的关注。化学镀使用范围很广,镀金层均匀、装饰性好。在防护性能方 面,能提高产品的耐蚀性和使用寿命;在功能性方面,能提高加工件的耐磨导电性 、润滑性能等特殊功能,因而成为全世界表面处理技术的一个发展。
化学镀是在金属表面的催化作用下,经控制化学还原反应进行的金属沉积过程 。反应必须在具有自催化性的材料表面进行,金属的沉积过程是纯化学反应,因不 用外电源也称为无电镀或不通电镀。
①适当补充 ②改善前处理 ③活性炭处理 ④镀液需大处理
①检查过滤系统 ②调节PH ③核对施镀面积,校正电流 ④更换阳极袋 ⑤用纯水补充液位
故障 镀层不均匀、低电流区发黑 镀层烧焦
镀层脆性大,可焊性差 镀层不均匀,小孔边缘有灰白色 阳极钝化
可能原因
PCB表面处理工艺简介
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PCB表面处理工艺简介
选择性沉金 +OSP ■ 选择性OSP的反应机理
PCB表面处理工艺简介
选择性沉金 +OSP ■ 选择性沉金+OSP的设计规则
避免贾凡尼电位产生 Galvanic Potential (原电池设计)
①
金面 Pad OSP Pad
− − Au(CN) − 2 + e → Au + 2CN ..........................................E 0 = −0.60V 2+ Ni + 2Au(CN) − + 4CN− .........................∆ E = −0.85V 2 → 2Au + Ni
PCB表面处理工艺简介
选择性沉金 +OSP
■
选择性沉金+OSP (Selected ENIG+OSP)
PCB表面处理工艺简介
选择性沉金 +OSP ■ Process Mechanism For the PCB surface finished, use OSP technology on the assembly pad and use ENIG technology on the key pad or test pad.
PCB表面处理工艺简介
选择性沉金 +OSP
■ 选择性OSP+ 沉镍金的优势:
1. 优良的可焊性。 2. 不同功能的盘分别选用相匹配的表面处理。
■ 选择性OSP+ 沉镍金的劣势:
1. PCB 生产加工周期比较长。 2. 成本略高于沉镍金。
■ OSP板件存放及使用说明:
PCB表面处理介绍
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PCB表面处理介绍目前电子工业采用一种工业应用广泛的热空气焊锡均涂(hasl,hotairsolderleveling)的替代技术。
在过去十年,有无数的技术论文发表,预言hasl会由有机可焊性保护层(osp,organicsolderabilitypreservatives)、无电镀镍/浸金(enig,electrolessnickel/immersiongold)或新的金属浸泡技术诸如银与锡所取代。
然而到目前为止,还没有一个预言变成现实。
hasl是在世界范围内主要应用的最终表面处理技术。
一个可预计的、知名的涂层,hasl今天使用于亿万计的焊接点上。
尽管如此,三个主要动力:成本、技术和无铅材料的需要,推动着电子工业考虑hasl的替代技术。
从成本角度来看,许多电子元件,如移动通信和个人电脑,正在成为以成本或更低价格出售的可自由支配商品,以确保互联网或电话服务合同。
这一战略使这些商品大规模生产,以商品为导向。
因此,必须考虑成本和对环境的长期影响。
环境问题通常集中在潜在的铅泄漏到环境中。
虽然北美禁止使用铅的立法还有几年的时间,但OEM(原始设备制造商)必须符合欧洲和日本的环境法,才能在全球销售其产品。
这一考虑催生了许多主题,以评估在每个主要OEM中消除铅的选项。
hasl的替代方法允许无铅印刷电路板(pcb,printedwiringboard),也提供平坦的共面性表面,满足增加的技术要求。
更密的间距和区域阵列元件已允许增加电子功能性。
通常,越高的技术对立着降低成本。
可是,大多数替代方法改进高技术装配和长期的可靠性,而还会降低成本。
成本节约是整个过程成本的函数,包括过程化学、劳力和企业一般管理费用。
像osp、浸银和浸锡等替代技术可提供最终表面处理成本的20~30%的减少。
虽然每块板的节约百分比在高层数多层电路板产品上可能低,日用电子的成本节约,随着更大的功能性和铅的消除,将驱使替代方法使用的急剧增加。
替代方法的使用不仅会增加,而且会取代HASL作为最终表面处理的选择。
PCB表面处理方式综述
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化学镍金镀层质量问题探讨
21
目录
1、化学镍金反应机理 2、磷含量的定义 3、磷含量的分类 4、磷含量对镀层质量的影响 5、富磷层的定义和产生机理 6、IMC的定义和产生机理 7、金脆的定义 8、富磷层、IMC、金脆对焊接的影响 9、图例解说 10、如何保证ENIG产品的可靠性
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1、化学镍金的反应机理
⑴、 化学镍的反应原理:铜面在钯金属之催化作 用下通过“还原剂”和“镍离子”开始化学镀镍反 应,由于镍本身是进一步化学镀镍的催化剂,与镀 液中次磷酸钠的为还原剂的共同作用下,化学镀镍 沉积过程将不断继续下去,直至产品从槽液中取出。 ⑵、磷在化学镍的沉积过程中共镀到化学镍的镀层 中,所以化学镍并不是单纯的“镍”而实际上应该 是“镍磷”合金。严格来说“化学镀镍”也应该称 之为“化学镀镍磷合金”。 ⑶、化学金的反应原理:通过镍金置换的(或半置 换半还原)方式在镍面上沉积上金。
23
2、磷含量的定义
磷含量: 指在化学镀镍磷合金镀层中,磷所占的重量比 (w/w%)。 P%( w/w%)=(P/P+Ni)*100%
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3、磷含量的分类
化学镍磷镀层根据镀层中磷含量的不同通常分为: 低磷镍、中磷镍、高磷镍。 低磷: 指镀层中磷含量占合金重量的比例为1—5%。 中磷: 指镀层中磷含量占合金重量的比例为6—9%。 高磷: 指镀层中磷含量占合金重量的比例为9—13%。
电镀镍金 10% 化学钯 很少
表面处理方式 无铅喷锡 OSP 化学镍金 化学锡 化学银 电镀镍金 化学钯
焊接主体 IMC主要成份 锡-锡 锡-铜 锡-镍 锡-铜 锡-铜 锡-镍 锡-铜 锡铜、锡锡 锡铜 锡镍 锡铜 锡铜 锡镍 锡铜
焊接可靠性 一般 好 好 一般 一般 一般 一般
PCB表面处理工艺简述
![PCB表面处理工艺简述](https://img.taocdn.com/s3/m/a5f247ea162ded630b1c59eef8c75fbfc77d9466.png)
PCB表面处理工艺简述普通的表面处理有喷锡,OSP,沉金……等,这里的“表面”指的是PCB上为元器件或其他系统到PCB的之间提供电气衔接的衔接点,如焊盘或接触式衔接的衔接点。
裸铜本身的可焊性很好,但是裸露在空气中很简单氧化,而且简单受到污染。
这也是PCB必需要举行表面处理的缘由。
1、喷锡(HASL)在穿孔器件占主导地位的场合,波峰焊是最好的焊接办法。
采纳热风整平(HASL, Hot-air solder leveling)表面处理技术足以满足波峰焊的工艺要求,固然对于结点强度(尤其是接触式衔接)要求较高的场合,多采纳电镀镍/金的办法。
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进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,才干在激烈的竞争环境中立于不败之地。
组装技术进展到SMT以后, PCB焊盘在组装过程中要求采纳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旧沿用了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技术的弊端逐渐裸露了出来。
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。
2、有机可焊性庇护层(OSP)有机可焊性庇护层(OSP, Organic solderability preservative)是一种有机涂层,用来防止铜在焊接以前氧化,也就是庇护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,从而庇护铜不会被氧化。
Benzotriazoles型OSP的厚度普通为100A°,而 Imidazoles型OSP的厚度要厚一些,普通为400 A°。
OSP薄膜是第1页共3页。
PCB表面处理分类及特点
![PCB表面处理分类及特点](https://img.taocdn.com/s3/m/2d0afc55a66e58fafab069dc5022aaea988f416c.png)
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。
PCB的表面工艺处理方式
![PCB的表面工艺处理方式](https://img.taocdn.com/s3/m/df75f5b102d276a200292e73.png)
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各类表面处理之优缺点
![PCB各类表面处理之优缺点](https://img.taocdn.com/s3/m/0956e08c680203d8ce2f24b3.png)
特性
表面处理类型
优点
缺点
存放时间及条件
耐热性
1.H.Aቤተ መጻሕፍቲ ባይዱL(有铅喷锡)
1.此表面处理为传统之表面处理,使用广泛,技术成熟.
2.作业效率较高.
3.焊锡性良好
1.非环保型之表面处理,未来将被淘汰.
2.制程中PCB受喷锡之高温冲击,物性易变化
3.易发生锡面不平,导通孔卡锡珠,孔内塞锡,锡高压扁,锡氧化等问题,不便于SMT贴装.
2.打开真空包装后在无酸无碱环境下可存放一周。
1.回流焊条件下(140℃-270℃,8分钟)可重复过三次(适用于无铅制程的ENTEK药水,一般型药水只能两次,超过两次,膜面变色)
3.化学镍金
1.镀层均一,平整,无喷锡表面处理锡面不平,导通孔卡锡珠,孔内塞锡,锡高压扁,锡氧化等问题便于SMT贴装.
2.制程中未受喷锡之高温冲击,物性未受影响.
2.打开真空包装后在无酸无碱,低湿度(湿度〈40%〉环境可存放三个月。
1.回流焊条件下(140℃-270℃,8分钟)可重复过三次
5.电镀全面镍金
1.镀层均一,平整,无喷锡表面处理锡面不平,导通孔卡锡珠,孔内塞锡,锡高压扁,锡氧化等问题便于SMT贴装.
2.流程较短,效率高
6.制程中未受喷锡之高温冲击,物性未受影响.
3.制程作业为水平作业,便于生产管理,且效率高.
4.为环保型之生产制程,符合未来PCB发展趋势,未来将被大力推广.
5.无喷锡表面处理锡面不平,导通孔卡锡珠,孔内塞锡,锡高压扁,锡氧化等问题可提升产品良率.
6.可焊性较好
1.保存时间较短,一般为6个月.
2.焊锡性比喷锡差
3.设备成本高
1.真空包装,无酸无碱环境及常温(5℃-30℃),湿度〈60%环境下存放六个月。
PCB几种常见表面涂覆简介
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PCB几种常见外表涂覆简介1. 概述外表涂覆是电子产品制造中的一项关键工艺,主要目的是保护PCB 〔Printed Circuit Board,印制电路板〕上的电子元器件,并提高其可靠性和耐用性。
本文将介绍几种常见的外表涂覆技术及其特点。
2. 焊膏覆盖〔Solder Mask〕焊膏覆盖是一种常见的外表涂覆技术,主要用于保护PCB上的焊点,并防止短路和氧化。
焊膏通常由热固性树脂制成,能够耐高温和化学腐蚀。
它具有良好的绝缘性能,并可以提高电路板的可靠性。
焊膏覆盖通常需要通过光刻和蚀刻等工艺来实现。
在光刻过程中,将焊膏覆盖在PCB外表,并使用UV曝光将焊膏暴露在需要焊接的区域。
然后,通过蚀刻去除未曝光的焊膏,只留下焊点区域。
3. 碳墨覆盖〔Carbon Ink〕碳墨覆盖是一种常见的外表涂覆技术,主要用于屏蔽PCB上的电磁干扰。
碳墨具有良好的导电性能和抗腐蚀性能,能够有效地吸收电磁波,减少电磁辐射对PCB的干扰。
碳墨覆盖通常采用印刷方式进行,将碳墨涂于PCB外表的特定区域。
这些区域通常是电磁敏感的局部,如射频天线,以提高PCB的抗干扰能力。
4. 封装覆盖〔Coating〕封装覆盖是一种常见的外表涂覆技术,主要用于保护PCB上的电子元器件免受环境的影响,如湿气、污染和机械压力。
常见的封装材料包括环氧树脂和聚脂。
封装覆盖通常使用喷涂或浸涂的方式进行。
喷涂是通过喷枪将封装材料均匀地喷在PCB外表,浸涂那么是将PCB浸在封装材料中,使其充分覆盖整个PCB外表。
封装材料应当具有良好的粘附性能和耐候性,以确保其在各种环境条件下的性能稳定性。
5. 金属覆盖〔Metal Plating〕金属覆盖是一种常见的外表涂覆技术,主要用于提高PCB的导电性能和耐腐蚀性。
常见的金属覆盖材料包括金、银和锡等。
金属覆盖通常通过电镀工艺实现。
在电镀过程中,PCB被浸入金属溶液中,并通过电流和化学反响将金属沉积在PCB外表。
这种金属覆盖能够提供良好的导电性能,并增强PCB对环境的耐腐蚀能力。
PCB板子八种表面处理工艺介绍
![PCB板子八种表面处理工艺介绍](https://img.taocdn.com/s3/m/7be244e3900ef12d2af90242a8956bec0975a52f.png)
PCB板子八种表面处理工艺介绍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。
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。
4.沉金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。
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。
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PCB表面处理简介
镀金:主要用于芯片封装时打金线。
用电镀方式制作需将线路图形镀金(软金)处理,成本较高。
沉金:主要用在表面有连接功能性要求和较长的储存期的板子上,如手机按键区、路由器壳体的边缘连接区和芯片处理器弹性连接的电性接触区。
用化学方式制作只将焊盘位置浸金处理,线路为铜面。
涉及到近100种化学品,工艺流程较复杂。
喷锡:对于尺寸较大的元件和间距较大的导线而言,却是极好的工艺。
在密度较高的PCB中,则影响后续的组装;故HDI板一般不采用热风整平工艺。
制作时焊盘覆熔融锡铅焊料,使其形成一层既抗铜氧化,提供良好的可焊性的涂覆层。
过程比较脏、难闻、危险,因而从未是令人喜爱的工艺。
OSP:可以用在低技术含量的PCB,也可以用在高技术含量的PCB上,如单面电视机用PCB、高密度芯片封装用板。
对于BGA方面,有机涂覆应用也较多。
PCB如果没有表面连接功能性要求或者储存期的限定,有机涂覆将是最理想的表面处理工艺。
工艺简单、成本低廉,能够在业界广泛使用。
最新的有机涂覆工艺能够在多次无铅焊接过程中保持良好的性能。