《电子技术应用》

PCB的表面处理方式

2015/7/29 14:10:00

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(氧化或硫化等);同时又必须在后续的焊接高温中,能很容易被助焊剂所迅速清除,以便焊接;

3、化学沉镍金

在铜面上包裹一层厚厚的,电性能良好的镍金合金并可以长期保护PCB。不像OSP那样仅作为防锈阻隔层,其能够在PCB长期使用过程中有用并实现良好的电性能。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;

4、化学沉银

介于OSP和化学镀镍/浸金之间,工艺较简单、快速。暴露在热、湿和污染的环境中,仍能提供很好的电性能和保持良好的可焊性,但会失去光泽。因为银层下面没有镍,所以沉银不具备化学镀镍/浸金所有的好的物理强度;

5、电镀镍金

在PCB表面导体先电镀上一层镍之后再电镀上一层金,镀镍主要是防止金和铜之间的扩散。现在的电镀镍金有两类:镀软金(纯金,金表明看起来不亮)和镀硬金(表面平滑坚硬,耐磨,含有钴等其它元素,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(如金手指)。

6、PCB混合表面处理技术,选择 两种或者两种以上的表面处理方式进行表面处理,常见的形式有:沉镍金+防氧化、电镀镍金+沉镍金、电镀镍金+热风整平、沉镍金+热风整平

所有的表面处理形式中热风整平(无铅/有铅)是最常见且最便宜的处理方式,但请注意欧盟的RoHS规定。

RoHS:RoHS是由欧盟立法制定的一项强制性标准,它的全称是《关于限制在电子电器设备中使用某些有害成分的指令》(Restriction of Hazardous Substances)。该标准已于2006年7月1日开始正式实施,主要用于规范电子电气产品的材料及工艺标准,使之更加有利于人体健康及环境保护。该标准的目的在于消除电机电子产品中的铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯和多溴二苯醚共6项物质,并重点规定了铅的含量不能超过0.1%。


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