【導讀】PCB表麵處理技術是指在PCB元器件和電氣連接點上人工形成一層與基體的機械、物理和化學性能不同的表層的工藝方法。其目的是保證PCB良好的可焊性或電氣性能。由於銅在空氣中傾向於以氧化物的形式存在,嚴重影響PCB的可焊性和電氣性能,因此需要對PCB進行表麵處理。
目前常見的表麵處理方式有以下幾種:
1、熱風整平
在PCB表麵塗覆熔融錫鉛焊料並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塗覆層。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;
2、有機防氧化(OSP)
在潔淨的裸銅表麵上,以化學的方法長出一層有機皮膜。這層膜具有防氧化,耐熱衝擊,耐濕性,用以保護銅表麵於常態環境中不再繼續生鏽(氧化或硫化等);同時又必須在後續的焊接高溫中,能很容易被助焊劑所迅速清除,以便焊接;
3、化學沉鎳金
在銅麵上包裹一層厚厚的,電性能良好的鎳金合金並可以長期保護PCB。不像OSP那樣僅作為防鏽阻隔層,其能夠在PCB長期使用過程中有用並實現良好的電性能。另外它也具有其它表麵處理工藝所不具備的對環境的忍耐性;
4、化學沉銀
介於OSP和化學鍍鎳/浸金之間,工藝較簡單、快速。暴露在熱、濕和汙染的環境中,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。因為銀層下麵沒有鎳,所以沉銀不具備化學鍍鎳/浸金所有的好的物理強度;
5、電鍍鎳金
在PCB表麵導體先電鍍上一層鎳之後再電鍍上一層金,鍍鎳主要是防止金和銅之間的擴散。現在的電鍍鎳金有兩類:鍍軟金(純金,金表明看起來不亮)和鍍硬金(表麵平滑堅硬,耐磨,含有鈷等其它元素,表麵看起來較光亮)。軟金主要用於芯片封裝時打金線;硬金主要用在非焊接處的電性互連(如金手指)。
6、PCB混合表麵處理技術
選擇兩種或者兩種以上的表麵處理方式進行表麵處理,常見的形式有:沉鎳金+防氧化、電鍍鎳金+沉鎳金、電鍍鎳金+熱風整平、沉鎳金+熱風整平。
所有的表麵處理形式中熱風整平(無鉛/有鉛)是最常見且最便宜的處理方式,但請注意歐盟的RoHS規定。
RoHS:RoHS是由歐盟立法製定的一項強製性標準,它的全稱是《關於限製在電子電器設備中使用某些有害成分的指令》(Restriction of Hazardous Substances)。該標準已於2006年7月1日開始正式實施,主要用於規範電子電氣產品的材料及工藝標準,使之更加有利於人體健康及環境保護。該標準的目的在於消除電機電子產品中的鉛、汞、鎘、六價鉻、多溴聯苯和多溴二苯醚共6項物質,並重點規定了鉛的含量不能超過0.1%。