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八種PCB表面處理工藝

2020-09-24 18:35:54

隨著人類對生活環(huán)境要求的不斷提高,PCB生產(chǎn)中涉及的環(huán)境問題尤為突出。關(guān)于鉛和溴的話題最多熱門。無鉛無鹵會(huì)在很多方面影響PCB的發(fā)展。
雖然目前PCB的表面處理工藝沒有太大的變化,看起來是一件很遙遠(yuǎn)的事情,但是需要注意的是,長期緩慢的變化會(huì)導(dǎo)致很大的變化。隨著環(huán)保呼聲的日益高漲,未來PCB的表面處理技術(shù)必將發(fā)生翻天覆地的變化。
表面處理的基本目的是確保良好的可焊性或電氣性能。由于自然界中的銅在空氣中往往以氧化物的形式存在,不太可能長期作為原生銅保留下來,因此有必要對銅進(jìn)行其他處理。雖然強(qiáng)熔劑可以用來去除后續(xù)組裝中的大部分氧化銅,但是強(qiáng)熔劑本身不容易去除,所以行業(yè)一般不使用強(qiáng)熔劑。
目前PCB表面處理工藝有很多,包括熱風(fēng)整平,有機(jī)鍍膜、化學(xué)鍍鎳/浸金、浸銀、浸錫,下面逐一介紹。
1、熱風(fēng)整平(噴錫)
熱風(fēng)整平,又稱熱風(fēng)焊錫整平(俗稱噴錫),是將熔化的錫(鉛)焊料涂在PCB表面,用加熱的壓縮空氣整平(吹)的過程,從而形成一層既能抗銅氧化,又能提供良好可焊性的涂層。在熱風(fēng)整平,焊料和銅在接合處形成銅錫金屬間化合物。當(dāng)印刷電路板是熱風(fēng)整平,時(shí),它應(yīng)該浸入熔化的焊料中;氣刀在焊料凝固前將液態(tài)焊料吹平;氣刀可以最小化銅表面的焊料彎液面,防止焊料橋焊接。
2.有機(jī)可焊性保護(hù)劑(OSP)
OSP是一種印刷電路板銅箔表面處理工藝,符合RoHS要求。OSP是有機(jī)可溶防腐劑的縮寫,翻譯過來就是有機(jī)焊料保護(hù)膜,也叫銅保護(hù)劑,在英文也叫Preflux簡單來說,OSP就是用化學(xué)藥品方法在干凈的裸銅表面生長一層有機(jī)膜。
該膜具有抗氧化、抗熱震和防潮性能,用于保護(hù)銅表面不生銹(氧化或硫化等)。)在正常環(huán)境下;然而,在隨后的高溫焊接中,保護(hù)膜必須通過焊劑容易且快速地去除,使得暴露的干凈銅表面可以在非常短的時(shí)間內(nèi)立即與熔融焊料結(jié)合以形成牢固的焊點(diǎn)。
3.整塊木板都鍍了鎳和金
鍍鎳金是在PCB的表面導(dǎo)體上先鍍一層鎳,再鍍一層金。鍍鎳主要是為了防止金和銅之間的擴(kuò)散。目前鍍鎳鍍金有兩種:軟鍍金(純金,金面看起來不亮)和硬鍍金(光滑堅(jiān)硬,耐磨,含鈷等元素,金面看起來很亮)。軟金主要用于芯片封裝中的金線鍵合;硬金主要用于非焊接部分的電氣互連。
4、沉金
沉金是在銅表面包裹一層厚的電性能好的鎳金合金,可以保護(hù)PCB很長一段時(shí)間;此外,它還具有其他表面處理工藝所不具有的對環(huán)境的耐受性。此外,金沉淀還可以防止銅的溶解,有利于無鉛組裝。
5.沉錫
目前所有的焊料都是以錫為基礎(chǔ)的,所以錫層可以與任何類型的焊料相匹配。錫沉積工藝可以形成扁平的銅錫金屬間化合物,使錫沉積具有與熱風(fēng)整平相同的良好可焊性,而沒有熱風(fēng)整平沉錫板的頭痛,不應(yīng)存放太久,必須按照沉錫的順序進(jìn)行組裝。
6.浸在銀中
銀沉積工藝介于有機(jī)鍍膜和化學(xué)鍍鎳/金沉積之間,相對簡單快捷;即使暴露在高溫、潮濕和污染環(huán)境中,銀仍能保持良好的焊接性,但會(huì)失去光澤。銀沉積不具有化學(xué)鍍鎳/金沉積的良好物理強(qiáng)度,因?yàn)殂y層下沒有鎳。
7.化學(xué)鎳鈀
與沉淀金相比,化學(xué)鍍鎳鈀在鎳和金之間有一層鈀,可以防止置換反應(yīng)引起的腐蝕,為沉淀金做好充分準(zhǔn)備。金緊密地覆蓋在鈀上,以提供良好的接觸表面。
8.電鍍硬金
為了提高產(chǎn)品的耐磨性,增加插拔次數(shù),電鍍硬金。
隨著用戶要求越來越高,環(huán)境要求越來越嚴(yán)格,表面處理工藝越來越多,選擇有前途的、用途更廣的表面處理工藝,似乎有點(diǎn)眼花繚亂。無法準(zhǔn)確預(yù)測未來PCB表面處理技術(shù)的走向。無論如何,要滿足用戶要求,保護(hù)環(huán)境,必須先做!

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