介紹9種PCB常見處理工藝以及它們的適用場景？

 來源：萬正科技   更新時間：2023/6/30   閱讀次數：1104

　　PCB表面的處理工藝多種多樣，這里介紹9種常見的處理工藝，以及它們的適用場景，下面一起看看吧。

　　1.裸銅板

　　優點：成本低、表面平整，焊接性良好(在沒有被氧化的情況下)。

　　缺點：容易受到酸及濕度影響，不能久放，拆封后需在2小時內用完，因為銅暴露在空氣中容易氧化，無法使用于雙面板。如果有測試點，必須加印錫膏以防止氧化，否則后續將無法與探針接觸良好。

　　純銅如果暴露在空氣中很容易被氧化，外層必須要有上述保護層，所以就需要在電路板加工中進行表面處理。

　　2.OSP工藝板

　　OSP不同于其它表面處理工藝之處為：它的作用是在銅和空氣間充當阻隔層，簡單地說，OSP就是在潔凈的裸銅表面上，以化學的方法長出一層有機薄膜。因為是有機物，不是金屬，所以比噴錫工藝還要便宜。

　　這層有機物薄膜的唯一作用是，在焊接之前保證內層銅箔不會被氧化。焊接的時候一加熱，這層膜就揮發掉了，焊錫就能夠把銅線和元器件焊接在一起。但是這層有機膜很不耐腐蝕，一塊OSP的電路板，暴露在空氣中十來天，就不能焊接元器件了。

　　優點：具有裸銅板焊接的所有優點，過期的板子也可以重新做一次表面處理。

　　缺點：1.OSP透明無色，所以檢查起來比較困難，很難辨別是否經過OSP處理。2.OSP本身是絕緣的，不導電，會影響電氣測試。所以測試點必須開鋼網加印錫膏以去除原來的OSP層才能接觸針點作電性測試。OSP更無法用來作為處理電氣接觸表面，比如按鍵的鍵盤表面。3.OSP容易受到酸及溫度影響。使用于二次回流焊時，需在一定時間內完成，通常第二次回流焊的效果會比較差。存放時間如果超過三個月就必須重新表面處理，打開包裝后需在24小時內用完。

　　3.熱風整平(HASL)

　　熱風整平又名熱風焊料整平，它是在PCB表面涂覆熔融錫鉛焊料并用加熱壓縮空氣整平(吹平)的工藝，使其形成一層既抗銅氧化又可提供良好的可焊性的涂覆層。熱風整平時焊料和銅在結合處形成銅錫金屬化合物，其厚度大約有1～2mil。

在穿孔器件占主導地位的場合，波峰焊是最好的焊接方法，而HASL足以滿足波峰焊的工藝要求，當然對于結點強度要求高的情況下多采用電鍍鎳/金的方法。

　　優點：成本低

　　缺點：1.HASL技術處理過的焊盤不夠平整，共面性不能滿足細間距焊盤的工藝要求。2.不環保，鉛對環境有害。

　　4.鍍金板

　　鍍金使用的是真正的黃金，即便只鍍了很薄一層，就已經占了電路板成本的近10%。使用金作為鍍層，一是為了方便焊接，二是為了防腐蝕。即使是用了好幾年的內存條的金手指，依然是閃亮如初，若是使用了相同時間的銅、鋁、鐵，現在已經銹成一堆廢品。

　　鍍金層大量應用在電路板的元器件焊盤、金手指、連接器彈片等位置。我們用的最廣泛的手機電路板的主板大多是鍍金板，沉金板，電腦主板、音響和小數碼的電路板一般都不是鍍金板。

　　優點：導電性強，抗氧化性好，壽命長。鍍層致密，比較耐磨，一般用在邦定、焊接及插拔的場合。

　　缺點：成本較高，焊接強度較差。

　　5.化金/沉金(ENIG)

　　化鎳浸金(ENIG)，也稱化鎳金、沉鎳金，簡稱化金與沉金。ENIG是通過化學方法在銅面上包裹一層厚厚的，電性能良好的鎳金合金可以長期保護PCB。內層鎳的沉積厚度一般為120~240μin(約3~6μm)，外層的金的沉積厚度一般為2~4μinch(0.05~0.1μm)。不像OSP那樣僅作為防銹阻隔層，其能夠在PCB長期使用過程中實現良好的電性能。另外它也具有其它表面處理工藝所不具備的對環境的忍耐性。

　　優點：1.ENIG處理過的PCB表面非常平整，共面性很好，適合用于按鍵接觸面。2.ENIG可焊性極佳，金會迅速融入融化焊錫里面，焊錫與Ni形成Ni/Sn金屬化合物。

　　缺點：工藝流程復雜，而且想要達到很好的效果需要嚴格控制工藝參數。最麻煩的是，EING處理過的PCB表面在ENIG或焊接過程中很容易產生黑盤效益。黑盤的直接表現為Ni過度氧化，金過多，會使焊點脆化，影響可靠性。

　　6.化學鍍鎳鈀浸金(ENEPIG)

　　相比化鎳金，ENEPIG在鎳和金之間多了一層鈀，在置換金的沉積反應中，化學鍍鈀層會保護鎳層防止它被交置換金過度腐蝕，鈀在防止出現置換反應導致的腐蝕現象的同時，為浸金作好充分準備。鎳的沉積厚度一般為120~240μin(約3~6μm)，鈀的厚度為4~20μin(約0.1~0.5μm)。金的沉積厚度一般為1~4μin(0.02~0.1μm)。

　　優點：它的應用范圍非常廣泛，同時化學鎳鈀金表面處理相對化鎳金表面處理可有效防止黑盤(Black Pad)缺陷引起的連接可靠性問題，可以代替化鎳金。

　　缺點: ENEPIG雖然有很多優點，但是鈀的價格昂貴，是一種短缺資源。同時與化鎳金一樣，其工藝控制要求嚴格。

　　7.噴錫電路板

　　銀色的板子叫做噴錫板。在銅的線路外層噴一層錫，也能夠有助于焊接。但是無法像黃金一樣提供長久的接觸可靠性。對于已經焊接好的元器件沒什么影響，但是對于長期暴露在空氣中的焊盤，可靠性是不夠的，例如接地焊盤、彈針插座等。長期使用容易氧化銹蝕，導致接觸不良。基本上用作小數碼產品的電路板，大多是噴錫板，原因就是便宜。

　　優點：價格較低，焊接性能佳。

　　缺點：不適合用來焊接細間隙的引腳以及過小的元器件，因為噴錫板的表面平整度較差。在PCB加工中容易產生錫珠(solder bead)，對細間隙引腳(fine pitch)元器件較易造成短路。在雙面SMT工藝時，因為第二面已經過了一次高溫回流焊，極容易發生噴錫重新熔融而產生錫珠或類似水珠受重力影響成滴落的球狀錫點，造成表面更不平整進而影響焊接問題。

　　8.浸銀

　　浸銀工藝介于OSP和化學鍍鎳/浸金之間，工藝較簡單、快速。浸銀是置換反應，它幾乎是亞微米級的純銀涂覆(5~15μin，約0.1~0.4μm)。有時浸銀過程中還包含一些有機物，主要是防止銀腐蝕和消除銀遷移問題，一般很難量測出來這一薄層的有機物，分析表明有機體的重量少于1%。即使暴露在熱、濕和污染的環境中，仍能提供很好的電性能和保持良好的可焊性，但會失去光澤。因為銀層下面沒有鎳，所以浸銀不具備化學鍍鎳/浸金所有的好的物理強度。

　　優點：浸銀焊接面可焊性良好，共面性很好，同時又不像OSP那樣存在導電障礙，但是作為接觸面(如按鍵面)時，其強度沒有金好。

　　缺點：浸銀有一個重要的問題就是銀的電子遷移問題，當暴露在潮濕環境下時，銀會在電壓的作用下產生電子遷移，通過向銀內添加有機成分可以降低電子遷移問題。

　　9.浸錫

　　由于目前所有焊料是以錫為基礎的，所以錫層能與任何類型的焊料相匹配。但以前的PCB經浸錫工藝后易出現錫須，在焊接過程中錫須和錫遷移會帶來可靠性問題，因此限制了浸錫工藝的采用。后在浸錫溶液中加入了有機添加劑，使錫層結構呈顆粒狀結構，克服了之前的問題，而且還具有好的熱穩定性和可焊性。

　　浸錫的最大弱點是壽命短，尤其是存放于高溫高濕的環境下時，Cu/Sn金屬間化合物會不斷增長，直到失去可焊性。錫的沉積厚度不低于40μin(1.0μm)是比較合理的，這樣才能提供一個純錫表面，以滿足可焊性要求。

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