PCB表面处理方式 PPT课件
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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。
浸锡
浸锡
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。
ENEPIG
化镍钯浸金(ENEPIG) 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
提醒
一般需要注意的是:一个板有两种或者两种以 上的表面处理:如金手指的板卡类/部分手机主 板类/特殊要求的板等. 一定要搞清楚表面处 理的选择.
从PCB加工成本上来说,有的厂家对OSP等会 额外收费.也需要和板厂确认一下.
浸银(Immersion silver) 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。
浸银特点
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。
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Βιβλιοθήκη Baidu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。
浸锡特点
优缺点: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。
各表面处理方式的应用及局限性
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（HASL， Hot-air solder leveling）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。
表面处理方式讨论学习
常见的表面工艺大致分为有铅与无铅 工艺。
有铅的有：有铅喷锡(HASL)
无铅的有：无铅喷锡、有机可焊性保护 (OSP)、化镍浸金(ENIG),化镍钯浸金 (ENEPIG) 、浸银(Immersion silver)等
注:一般国内的说法是沉金/沉银/沉锡. 后面大 家可以置换一下哈!^_^!!
各类型板对应的表面处理方式.
SMT:根据客户要求来定. 有金手指的板卡:选择性镀金(金手指等非焊接的是硬金,亮度比较好,但不方便焊
接) 按键板:沉金或者镀金工艺,我司使用镀金的比较少.(由于在研发阶段，为了降低
成本采用沉金工艺的居多。沉金的金面不耐磨是软金，而镀金的金面耐磨是硬金， 在外观上镀金的表面会比沉金光亮.)
ENEPIG特点
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。
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 出产在前苏联。同时与化镍浸金一样，控制 要求其工艺很严。
浸银
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。
OSP特点
优点:OSP不存在铅污染问题，所以环保。 缺点: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。会影响电气测试。
(因为OSP不导电,所以在这种表面处理时,ICT要开纲 网. )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。
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。
ENIG特点
优点:1.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。 2.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.
缺点: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。
浸锡
浸锡
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。
ENEPIG
化镍钯浸金(ENEPIG) 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
提醒
一般需要注意的是:一个板有两种或者两种以 上的表面处理:如金手指的板卡类/部分手机主 板类/特殊要求的板等. 一定要搞清楚表面处 理的选择.
从PCB加工成本上来说,有的厂家对OSP等会 额外收费.也需要和板厂确认一下.
浸银(Immersion silver) 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。
浸银特点
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。
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Βιβλιοθήκη Baidu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。
浸锡特点
优缺点: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。
各表面处理方式的应用及局限性
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（HASL， Hot-air solder leveling）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。
表面处理方式讨论学习
常见的表面工艺大致分为有铅与无铅 工艺。
有铅的有：有铅喷锡(HASL)
无铅的有：无铅喷锡、有机可焊性保护 (OSP)、化镍浸金(ENIG),化镍钯浸金 (ENEPIG) 、浸银(Immersion silver)等
注:一般国内的说法是沉金/沉银/沉锡. 后面大 家可以置换一下哈!^_^!!
各类型板对应的表面处理方式.
SMT:根据客户要求来定. 有金手指的板卡:选择性镀金(金手指等非焊接的是硬金,亮度比较好,但不方便焊
接) 按键板:沉金或者镀金工艺,我司使用镀金的比较少.(由于在研发阶段，为了降低
成本采用沉金工艺的居多。沉金的金面不耐磨是软金，而镀金的金面耐磨是硬金， 在外观上镀金的表面会比沉金光亮.)
ENEPIG特点
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。
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 出产在前苏联。同时与化镍浸金一样，控制 要求其工艺很严。
浸银
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。
OSP特点
优点:OSP不存在铅污染问题，所以环保。 缺点: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。会影响电气测试。
(因为OSP不导电,所以在这种表面处理时,ICT要开纲 网. )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。
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。
ENIG特点
优点:1.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。 2.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.
缺点: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。