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幾種常用(yòng)的(de)PCB表面處理(lǐ)工(gōng)藝及适用(y&λòng)場(chǎng)景

行(xíng)業(yè)資訊 / 2021-07-2•↔α6 15:56

由于銅在空(kōng)氣中極易氧化(huà),極易形成假焊、虛焊等γ'÷®問(wèn)題,因此 當前國(guó)內(nèi)PCB闆廠(chǎπΩγ≈ng)商在生(shēng)産過程中會(huì)通₽×♥&(tōng)過熱(rè)風(fēng)平整(噴錫)、沉錫、沉銀(yínφ↓)、OSP(防氧化(huà))、化(huà)學沉金(jīn§$)(ENIG)、電(diàn)鍍金(jīn)等等工(gō↕αng)藝在焊盤表面塗鍍一(yī)層材料,以防π∞ 止焊盤氧化(huà)。下(xià)邊我們來(lái)對(duì)比一β™Ω(yī)下(xià)不(bù)同的(de)PCB表面處理(lǐ)工(gōng)♥  藝的(de)優缺點和(hé)适用(yòng)場(chǎng)<♠✔←景。

1.熱(rè)風(fēng)平整 (HASL,Hot Air Solder✘& ∏ Levelling)
熱(rè)風(fēng)整平-噴錫闆
 
熱(rè)風(fēng)平整又(yòu)名熱(rè)風(fēng)焊​©β£料整平(俗稱噴錫),它是(shì)在PCB表面塗覆熔融錫(鉛)焊料∞↔♣ 并用(yòng)加熱(rè)壓縮空(kōng)氣整(吹)平的(de)工(g"¥↕ ōng)藝,使其形成一(yī)層既抗銅氧化(huà),又(yòu)可(kě)≤₹ 提供良好(hǎo)的(de)可(kě)焊性的(de)塗覆層。近(jìn)♠≈年(nián)來(lái)由于推行(xíng ≥★)無鉛化(huà)生(shēng)産,噴錫工(gōng)藝使用(yòn§® ✔g)受到(dào)一(yī)定的(de)限制(zhì)。

2.有(yǒu)機(jī)可(kě)焊性保護劑(OSP)

有(yǒu)機(jī)可(kě)焊性保護劑(OSP)
 
 
OSP是(shì)印刷電(diàn)路(lù)闆(PCB)☆£銅箔表面處理(lǐ)的(de)符合RoHS指令要(y↑≥€♣ào)求的(de)一(yī)種工(gōng)藝。OSP是(shì)↓¥Organic Solderability Preservativ♦λ✔es的(de)簡稱,中譯為(wèi)有(yǒu)機(jī)保焊¥§膜,又(yòu)稱護銅劑,英文(wén)★λ♠亦稱之Preflux。簡單地(dì)說(shγ'ε₹uō),OSP就(jiù)是(shì)在潔淨的(de)裸銅表面上(shàn✘δ↑∑g),以化(huà)學的(de)方法長(cháng)出一(✔∑yī)層有(yǒu)機(jī)皮膜。 

這(zhè)層膜具有(yǒu)防氧化(huà),耐熱(rèπ±)沖擊,耐濕性,用(yòng)以保護銅表面于常态環境中不(bù)再繼續β♦‍™生(shēng)鏽(氧化(huà)或硫化(h✔☆uà)等);但(dàn)在後續的(de)焊接高(gāo↕₽)溫中,此種保護膜又(yòu)必須很(hěn)容易被助焊劑所∏≥迅速清除,如(rú)此方可(kě)使露出的(de)δ∞ 幹淨銅表面得(de)以在極短(duǎn)的(d'✘e)時(shí)間(jiān)內(nèi)與熔融焊錫立即結λ♣∏合 成為(wèi)牢固的(de)焊點。

3.沉金(jīn)(ENIG,Electroless Nic★&'kel Immersion Gold)
沉金(jīn)闆
 

 沉金(jīn)是(shì)在銅面上(shàng)包裹一(y<σ ±ī)層厚厚的(de)、電(diàn)性良好(hǎo)的(de)鎳金(j↔♠n)合金(jīn),這(zhè)可(kě)↔ ↓以長(cháng)期保護PCB;另外(wài)它也(yě)具有  ↓≥(yǒu)其他(tā)表面處理(lǐ)工(π§¶'gōng)藝所不(bù)具備的(de)對(duì)環境的(de)≤>忍耐性。此外(wài)沉金(jīn)也(☆≤₽☆yě)可(kě)以阻止銅的(de)溶解,這(zhè)将有(yǒu)益于無鉛 §組裝。 

4.沉銀(yín)(ENIG,Electro≥↓less Nickel Immersion Gold)

沉銀(yín)工(gōng)藝介于有(yǒ×₹u)機(jī)塗覆和(hé)化(huà)學鍍鎳/沉®‍金(jīn)之間(jiān),工(gōng)藝比較簡單、快(kuài)速;即±‌↓→使暴露在熱(rè)、濕和(hé)污染的(de)環境中,銀(yín)仍¶★然能(néng)夠保持良好(hǎo)的(δβ de)可(kě)焊性,但(dàn)會(huì)失去(qù)光(g♣>≤$uāng)澤。沉銀(yín)不(bù)具備化(huà)學鍍鎳/沉金(jīn)所​≈$♥具有(yǒu)的(de)好(hǎo)的(de)物(w™γ♥∑ù)理(lǐ)強度因為(wèi)銀(yín)層下(xià)面沒有≥≠∑(yǒu)鎳。 

沉銀(yín)比沉金(jīn)便宜,如(rú)果PCB有(yǒ"♠®u)連接功能(néng)性要(yào)求和(hé)需要(y©₹>πào)降低(dī)成本,沉銀(yín)是(shì)一(yī)♦←♣個(gè)好(hǎo)的(de)選擇;加上(shàng)沉銀(yín)良好(h¶π¥↓ǎo)的(de)平坦度和(hé)接觸性,那(nà)就(<¶'jiù)更應該選擇沉銀(yín)工(gōn™↕g)藝。在通(tōng)信産品、汽車(chē)£≠、電(diàn)腦(nǎo)外(wài)設<σ方面沉銀(yín)應用(yòng)得(de)很(hěn)多(duō), ←$在高(gāo)速信号設計(jì)方面沉銀(yín)也(yě)有(yǒu)所應用₩♦♥(yòng)。由于沉銀(yín)具有(yǒu)其他(tā)表面處理←$ε(lǐ)所無法匹敵的(de)良好(hǎo)電(d<↔★♠iàn)性能(néng),它也(yě)可(kě)用(yò♦​¥↑ng)在高(gāo)頻(pín)信号中。EMS推薦≈≈β☆使用(yòng)沉銀(yín)工(gōng)‌§>藝是(shì)因為(wèi)它易于組裝和(×ε'hé)具有(yǒu)較好(hǎo)的(de)≠©Ω可(kě)檢查性。但(dàn)是(shì)由于沉銀(yín)∑"存在諸如(rú)失去(qù)光(guāng)澤、焊點空(kōn✔£g)洞等缺陷使得(de)其增長(cháng)緩慢(màn)(但(¥♣dàn)沒有(yǒu)下(xià)降)。估計(jì)₩≠目前大(dà)約有(yǒu)10%-15%的(de)PCBβ≈☆÷使用(yòng)沉銀(yín)工(gōng♣ ÷¶)藝。


5.沉錫(ENIG,Electroless Nickel Immersε​λion Gold)
沉錫闆


在表面處理(lǐ)過程中引入沉錫是(shì)近(jìn)十年(nián)±™π 的(de)事(shì),這(zhè)是(☆α®™shì)生(shēng)産自(zì)動化(h∏↓÷uà)需求的(de)結果。沉錫在焊接處沒有(yǒu)帶入任何新元素,特☆><别适用(yòng)于通(tōng)信用(yòng)背闆。在闆子(z£↓ǐ)的(de)儲存期之外(wài)錫将失去(qù)可(kě)焊性,因Ω↓而沉錫需要(yào)較好(hǎo)的(de)儲存條件(jiàn≥∑≥∞)。另外(wài)沉錫工(gōng)藝中☆​★π由于含有(yǒu)緻癌物(wù)質而被限制(zφ©hì)使用(yòng)。估計(jì)目前大(dà)約有δ™©&(yǒu)5%-10%的(de)PCB使用(yòng)沉錫工(gōβφ​€ng)藝。

6.化(huà)學鎳钯金(jīn) ♥σ​

與沉金(jīn)相(xiàng)比,化(h←∞φuà)學鎳钯金(jīn)是(shì)在鎳↑φ€和(hé)金(jīn)之間(jiān)多Ω≤(duō)了(le)一(yī)層钯,钯可(kě)以‌☆防止出現(xiàn)置換反應導緻的(de)腐蝕現(∑∞<↔xiàn)象,為(wèi)沉金(jīn)工(gōng)藝做(zuò)好(‌α"δhǎo)充分(fēn)準備。而金(jīn)則緊密覆蓋于钯表面,提供良♥★<₽好(hǎo)的(de)接觸表面。

7.電(diàn)鍍硬金(jīn) 

為(wèi)改善産品的(de)耐磨性,增加插拔次數(shù)而電(diàn)≤ו¥鍍硬金(jīn)。

8.全闆鍍鎳合金(jīn) 
 

鍍鎳金(jīn)是(shì)在 PCB表面先鍍一(yī)≤✔層鎳,然後再鍍一(yī)層金(jīn),其主要(yào)目的(d©α∏₹e)是(shì)防止金(jīn)、銅之間(jiān)的(de)擴散。目前主要§δ★∏(yào)有(yǒu)兩種電(diàn)鍍'​♣鎳:軟金(jīn)(純金(jīn),金(jīn)表面不(bε≈♣∑ù)亮(liàng))和(hé)鍍硬金(jīn)₹↕(表面光(guāng)滑、堅硬、耐磨,含钴等其它元素,金(jīn)表面看α∞↓(kàn)起來(lái)較亮(liàng))。軟黃(huán§ ✘ g)金(jīn)主要(yào)用(yòng)于晶片封裝時∞©(shí)打金(jīn)線;硬金(jīn)主要(yào)用(yòng)于→✔'δ非焊接處的(de)電(diàn)性互連。
 

總結:對(duì)比不(bù)同的(d γe)PCB表面處理(lǐ)工(gōng)藝,它們的(d§✔∏e)成本不(bù)同,當然所用(yòng)的(d©¥± e)場(chǎng)合也(yě)不(bù)同,隻 ±選對(duì)的(de)不(bù)選貴的(de),目前還(hái)沒有(δ"πyǒu)最完美(měi)的(de)PCB表面處理§←←(lǐ)工(gōng)藝能(néng)夠适合所有♠'(yǒu)應用(yòng)場(chǎng)景$±π≤(這(zhè)裡(lǐ)講的(de)是(shì)性價比,即以&→最低(dī)的(de)價格就(jiù)能(nén÷γ₹g)滿足所有(yǒu)的(de)PCB應用(yòng)場(chǎng)φ✘€景),所以才會(huì)有(yǒu)這(zhè)麽多(duō)的(de)工(‍ ₽≥gōng)藝來(lái)讓我們選擇,當然每一(yī)種工(gōng)藝都(dō≥‍¥u)各有(yǒu)千秋,存在的(de)既是(shì)合理(lǐ)的(de),< δ✔關鍵是(shì)我們要(yào)認識它們用(yòng)好(hǎo)它們。↕☆