PCB線路板表面處理工藝的優(yōu)缺點(diǎn)介紹

目前PCB生產(chǎn)過(guò)程中涉及到的環(huán)境問(wèn)題顯得尤為突出。目前有關(guān)鉛和溴的話題是最熱門的；無(wú)鉛化和無(wú)鹵化將在很多方面影響著PCB的發(fā)展。雖然目前來(lái)看，PCB的表面處理工藝方面的變化并不是很大，好像還是比較遙遠(yuǎn)的事情，但是應(yīng)該注意到：長(zhǎng)期的緩慢變化將會(huì)導(dǎo)致巨大的變化。在環(huán)保呼聲愈來(lái)愈高的情況下，PCB的表面處理工藝未來(lái)肯定會(huì)發(fā)生巨大改變。

目前國(guó)內(nèi)電路板廠的PCB便面處理工藝有：噴錫（HASL，hotairsolderleveling熱風(fēng)平整）、沉錫、沉銀、OSP（防氧化）、化學(xué)沉金（ENIG）、電鍍金等等，當(dāng)然，特殊應(yīng)用場(chǎng)合還會(huì)有一些特殊的PCB線路板表面處理工藝。

對(duì)PCB表面進(jìn)行特殊處理的原因

銅在空氣中很容易氧化，銅的氧化層對(duì)焊接有很大的影響，很容易形成假焊、虛焊，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成焊盤與元器件無(wú)法焊接，正因如此，PCB在生產(chǎn)制造時(shí)，會(huì)有一道工序，在焊盤表面涂（鍍）覆上一層物質(zhì)，保護(hù)焊盤不被氧化。下邊來(lái)對(duì)比一下不同的PCB表面處理工藝的優(yōu)缺點(diǎn)和適用場(chǎng)景。

裸銅板：

優(yōu)點(diǎn)：成本低、表面平整，焊接性良好（在沒(méi)有被氧化的情況下）。

缺點(diǎn)：容易受到酸及濕度影響，不能久放，拆封后需在2小時(shí)內(nèi)用完，因?yàn)殂~暴露在空氣中容易氧化；無(wú)法使用于雙面板，因?yàn)榻?jīng)過(guò)第一次回流焊后第二面就已經(jīng)氧化了。如果有測(cè)試點(diǎn)，必須加印錫膏以防止氧化，否則后續(xù)將無(wú)法與探針接觸良好。

噴錫板：熱風(fēng)整平又名熱風(fēng)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(fēng)整平時(shí)焊料和銅在結(jié)合處形成銅錫金屬化合物，其厚度大約有1～2mil。

優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格較低，焊接性能佳。

缺點(diǎn)：不適合用來(lái)焊接細(xì)間隙的引腳以及過(guò)小的元器件，因?yàn)閲婂a板的表面平整度較差。在電路板加工中容易產(chǎn)生錫珠（solderbead），對(duì)細(xì)間隙引腳（finepitch）元器件較易造成短路。使用于雙面SMT工藝時(shí)，因?yàn)榈诙嬉呀?jīng)過(guò)了一次高溫回流焊，極容易發(fā)生噴錫重新熔融而產(chǎn)生錫珠或類似水珠受重力影響成滴落的球狀錫點(diǎn)，造成表面更不平整進(jìn)而影響焊接問(wèn)題。

OSP：

優(yōu)點(diǎn)：具有PCB裸銅板焊接的所有優(yōu)點(diǎn)，過(guò)期（三個(gè)月）的板子也可以重新做表面處理，但通常以一次為限。

缺點(diǎn)：容易受到酸及濕度影響。使用于二次回流焊時(shí)，需在一定時(shí)間內(nèi)完成，通常第二次回流焊的效果會(huì)比較差。存放時(shí)間如果超過(guò)三個(gè)月就必須重新表面處理。打開(kāi)包裝后需在24小時(shí)內(nèi)用完。OSP為絕緣層，所以測(cè)試點(diǎn)必須加印錫膏以去除原來(lái)的OSP層才能接觸針點(diǎn)作電性測(cè)試。

沉金：

優(yōu)點(diǎn)：不易氧化，可長(zhǎng)時(shí)間存放，表面平整，適合用于焊接細(xì)間隙引腳以及焊點(diǎn)較小的元器件。有按鍵PCB板的首選（如手機(jī)板）?？梢灾貜?fù)多次過(guò)回流焊也不太會(huì)降低其可焊性?？梢杂脕?lái)作為COB（ChipOnBoard）打線的基材。

缺點(diǎn)：成本較高，焊接強(qiáng)度較差，因?yàn)槭褂脽o(wú)電鍍鎳制程，容易有黑盤的問(wèn)題產(chǎn)生。鎳層會(huì)隨著時(shí)間氧化，長(zhǎng)期的可靠性是個(gè)問(wèn)題。

沉金工藝與OSP工藝不同，它主要用在表面有連接功能性要求和較長(zhǎng)的儲(chǔ)存期的板子上，如手機(jī)按鍵區(qū)、路由器殼體的邊緣連接區(qū)和芯片處理器彈性連接的電性接觸區(qū)。

沉銀：浸銀工藝介于OSP和化學(xué)鍍鎳/浸金之間，工藝較簡(jiǎn)單、快速。浸銀不是給PCB穿上厚厚的盔甲，即使暴露在熱、濕和污染的環(huán)境中，仍能提供很好的電性能和保持良好的可焊性，但會(huì)失去光澤。因?yàn)殂y層下面沒(méi)有鎳，所以浸銀不具備化學(xué)鍍鎳/浸金所有的好的物理強(qiáng)度。

沉錫：浸錫工藝可以形成平坦的銅錫金屬間化合物，這個(gè)特性使得浸錫具有和熱風(fēng)整平一樣的好的可焊性而沒(méi)有熱風(fēng)整平令人頭疼的平坦性問(wèn)題；也沒(méi)有化學(xué)鍍鎳/浸金金屬間的擴(kuò)散問(wèn)題；只是浸錫板不可以存儲(chǔ)太久。

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