PCB表面处理分类跟特点资料
关于PCB板表面处理,镀金和沉金工艺的区别
关于PCB板表面处理,镀金和沉金工艺的区别
一、PCB板表面处理
PCB板的表面处理工艺包括：抗氧化，喷锡，无铅喷锡，沉金，沉锡，沉银，镀硬金，全板镀金，金手指，镍钯金OSP等。
要求主要有：成本较低，可焊性好，存储条件苛刻，时间短，环保工艺，焊接好，平整。
喷锡：喷锡板一般为多层（4-46层）高精密度PCB样板，已被国内多家大型通讯、计算机、医疗设备及航空航天企业和研究单位采用。
金手指（connecting finger）是内存条上与内存插槽之间的连接部件，所有的信号都是通过金手指进行传送的。
金手指由众多金黄色的导电触片组成，因其表面镀金而且导电触片排列如手指状，所以称为“金手指”，金手指板都需要镀金或沉金。
金手指实际上是在覆铜板上通过特殊工艺再覆上一层金，因为金的抗氧化性极强，而且传导性也很强。
不过因为金昂贵的价格，目前较多的内存都采用镀锡来代替，从上个世纪90年代开始锡材料就开始普及。
目前主板、内存和显卡等设备的“金手指”几乎都是采用的锡材料，只有部分高性能服务器/工作站的配件接触点才会继续采用镀金的做法，价格自然不菲的。
二、镀金和沉金工艺的区别
沉金采用的是化学沉积的方法，通过化学氧化还原反应的方法生成一层镀层，一般厚度较厚，是化学镍金金层沉积方法的一种，可以达到较厚的金层。
镀金采用的是电解的原理，也叫电镀方式。
其他金属表面处理也多数采用的是电镀方式。
在实际产品应用中，90%的金板是沉金板，因为镀金板焊接性差是他的致命缺点，也是导致很多公司放弃镀金工艺的直接原因！
沉金工艺在印制线路表面上沉积颜色稳定，光亮度好，镀层平整，可焊性良好的镍金镀层。
PCB各种表面处理优劣对比
热风焊料平整HASL是工业中用到的主要的有铅表面处理工艺。
工艺由将电路板沉浸到铅锡合金中形成，过多的焊料被“风刀”去除，所谓的风刀就是在板子表面吹的热风。
对于PCA工艺，HASL具有很多的优势：它是最便宜的PCB，而且通过多次回流焊、清洗和存储后表面层还可以焊接。
对于ICT而言，HASL也提供了焊料自动覆盖测试焊盘和过孔的工艺。
然而，与现有的替代方法相比，HASL表面的平整性或者同面性很差。
现在出现了一些无铅的HASL替代工艺，由于具有HASL的自然而然的替代的特性而越来越普及。
多年来HASL应用的效果不错，但是随着“环保”绿色工艺要求的出现，这种工艺存在的日子屈指可数。
除了无铅的问题，越来越高的板子复杂性和更精细的间距已经使HASL工艺暴露出很多的局限性。
优势：最低成本PCB表面工艺，在整个制造过程中保持可焊接性，对ICT无负面的影响。
劣势：通常使用含铅工艺，含铅工艺现在受到限制，最终将在2007年前消除。
对于精细引脚间距（<0.64mm）的情况，可能导致焊料的桥接和厚度问题。
表面不平整会导致在组装工艺中的同面性问题。
有机焊料防护剂有机焊料防护剂（OSP）用来在PCB的铜表面上产生薄的、均匀一致的保护层。
这种覆层在存储和组装操作中保护电路不被氧化。
这种工艺已经存在很久了，但是直到最近随着寻求无铅技术和精细间距解决方案才获得普及。
就同面性和可焊接性而言，OSP相对于HASL在PCA组装上具有更好的性能，但是要求对焊剂的类型和热循环的次数进行重大的工艺改变。
因为其酸性特征会降低OSP性能，使铜容易氧化，因此需要仔细处理。
装配者更喜欢处理更具柔韧性和能承受更多热循环周期的金属表面。
采用OSP表面处理，如果测试点没有被焊接处理，将导致在ICT出现针床夹具的接触问题。
仅仅改以采用更锋利的探针类型来穿过OSP层将只会导致损坏并戳穿PCA测试过孔或者测试焊盘。
研究表明改用更高的探测作用力或者改变探针类型对良率影响很小。
OSP表面处理工艺简介
PCB表面处理比较
OSP Ni/Au
Tin
HAL
Solderability Fair
Fair
Fair
Good
Solder joint strength
Excellent
Fair
Fair
Good
Process Easy Difficult Difficult Difficult
Cost
Lowest Highest High
表面易被污染而 影响焊接性能
表面易被污染，银 面容易变色，从而 影响焊接性能和外 观
表面处理温度高， 可能会影响板材和 阻焊油墨的性能
表面在保存环境差 的情况下易出现 OSP膜变色，焊接 不良等
电镍金后还经 过多道后工序， 表面处理后若 受到污染易产 生焊接不良
成本很高
完成沉锡表面处 理后如再受到高 温烘板或停放时 间较长，则可导 致沉锡层的减少
优点表面平整厚度均匀表面平整厚度均匀表面洁白平整厚度均匀表面光亮平整有一定的厚度差异与pcb产品焊盘设计有关覆盖层平整表面平整但有一定的厚度差异与pcb的排版设计有关可与无铅焊料和免清洗助焊剂匹配可与无铅焊料和免清洗助焊剂匹配可与无铅焊料和免清洗助焊剂匹配可与无铅焊料和免清洗助焊剂匹配可与无铅焊料和免清洗助焊剂匹配可与无铅焊料和免清洗助焊剂匹配适合于多次组装工艺适合于23次组装工艺适合于23次组装工艺适合于多次组装工艺适合于23次组装工艺适合于多次组装工艺可焊性可保持到12个月可焊性可保持到6个月可焊性可保持到612个月可焊性可保持到12个月可焊性可保持到6个月可焊性可保持到12个月可焊性良好打线良好低表面电阻并可耐多次接触适用于一些按键位置表面处理层平整易于进行元器件装贴适合于高密度ic封装的pcb和fpc表面处理层平整易于进行元器件装贴可焊性最佳易于与焊料形成良好键合的合金层表面处理层平整易于进行元器件装贴金手指位置可适合于反复插接耐磨性能和耐腐蚀性能良好景旺电子深圳有限公司pagepage9pcb表面处理缺点比较工艺沉镍金enigelectrolessnickelimmersiongold沉锡immersiontin沉银immersionsilver无铅喷锡leadfreehaslosp电镍金niauplating缺点有机会出现黑焊盘有可能出现锡须不能接触含硫物质有可能会出现锡须通过焊料选择可控制在危害界限之内客户装配重工困难内应力稍高表面处理后若受到污染易产生焊接不良表面易被污染而影响焊接性能表面易被污染银面容易变色从而影响焊接性能和外观表面处理温度高可能会影响板材和阻焊油墨的性能表面在保存环境差的情况下易出现osp膜变色焊接不良等电镍金后还经过多道后工序表面处理后若受到污染易产生焊接不良成本很高完成沉锡表面处理后如再受到高温烘板或停放时间较长则可导致沉锡层的减少有可能产生银迁移现象密集ic位容易产生高低不平的差异从而影响贴片的精度部分微小孔通孔容易产生osp不良现象线路侧面为裸铜若使用环境较潮湿时可导致绝缘性能下降景旺电子深圳有限公司pagepage10glicoatsmdf2glicoatsmdf2是日本四国化成株式会社shikoku之满足无铅焊接之osp产品也是我司目前使用之产品
PCB表面处理
喷锡板我们厂是按PAD的面积算的，不过我做了5年PCB了，客户指定喷锡厚度的板子很少。
沉锡板大概0.8-1.2um沉金ENIG 金厚0.05um min 镍厚3um min （IPC 4552）沉银0.12um min 典型值0.2~0.3um （IPC4553)电金金厚0.8um 镍厚2.54 um min (IPC 6012)OSP 我们厂能0.2~0.5um至于极限能力，厂子和厂子的能力不一样。
具体问题要具体分析OSP不同于其它表面处理工艺之处为：它是在铜和空气间充当阻隔层；简单地说PCB常见的表面处理有喷锡、化锡、化镍/金、化银、电镍/金、OSP等几种。
裸铜板：优点：成本低、表面平整，焊接性良好（在还没有氧化的情况下）。
缺点：容易受到酸及湿度影响，不能久放，拆封后需在2小时内用完，因为铜暴露在空气中容易氧化；无法使用于双面制程，因为经过第一次回流焊后第二面就已经氧化了。
如果有测试点，必须加印锡膏以防止氧化，否则后续将无法与探针接触良好。
喷锡板（HASL，Hot Air Solder Levelling，热风焊锡整平）：优点：可以获得较佳的Wetting效果，因为镀层本身就是锡，价钱也较低，焊接性能佳。
缺点：不适合用来焊接细间隙脚以及过小的零件，因为喷锡板的表面平整度较差。
在PCB 制程中容易产生锡珠（solder bead），对细间脚（fine pitch）零件较易造成短路。
使用于双面SMT制程时，因为第二面已经过了第一次高温回流焊，极容易发生喷锡重新熔融而产生锡珠或类似水珠受重力影响成滴落的球状锡点，造成表面更不平整进而影响焊锡问题。
化金板（ENIG，Electroless Nickel Immersion Gold，无电镀镍浸金）：优点：不易氧化，可长时间储放，表面平整，适合用于焊接细间隙脚以及焊点较小的零件。
有按键线路电路板的首选（如手机板）。
可以重复多次回流焊也不太会降低其锡焊性。
印刷电路板PCB表面处理种类介绍
優點: 針對高密度要求信賴度高 相容性佳 減低環境之污染
缺點: 耐酸性差 易氧化對環境要求較敏感
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叁、印刷電路板(PCB)表面處理種類介紹(4/6)
表面化學金處理
特色:
提供平整的表面、未開封之儲存壽命佳、可多次迴 焊、良好的可憾性及減少封裝時錫橋產生
手機板大多使用化金板
優點:
針對高密度要求信賴度高
減低環境之污染
缺點:
易氧化保存不易
與錫鉛相容性差
不能重工
黑墊產生
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叁、印刷電路板(PCB)表面處理種類介紹(5/6)
表面無鉛噴錫處理
特色: 與OSP一樣，其焊錫性佳，也同樣是各種表面處理焊 錫強度指標
優點: 安定性高 製程穩定 保存期限長
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謝謝聆聽 敬請指教
13Leabharlann 是印刷電路板的一種表面處理。
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叁、印刷電路板(PCB)表面處理種類介紹(2/6) 表面噴錫處理
特色:通孔零件多製作成本低 優點:
安定性高 製程穩定 保存時限長 缺點： 環保問題(含鉛) 錫面容易老化
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叁、印刷電路板(PCB)表面處理種類介紹(3/6)
表面化學銀處理
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貳、印刷電路板介紹(2/3)
印刷電路板並非一般終端產品，在名稱定義略為混亂。 例如：個人電腦用的母板，稱為主機板
積體電路零件裝載在電路板上，稱為IC板
在電子產品趨於多功能複雜化的前題下，積體電路元 件的接點距離隨之縮小，信號傳送的速度則相對提高，隨 之而來的是接線數量的提高、點間配線的長度局部性縮短 ，這些就需要應用高密度線路配置及微孔技術來達成目標。
PCB板表面处理标准
PCB板表面处理标准本文档旨在为PCB（Printed Circuit Board）板的表面处理提供标准和准则。
通过合适的表面处理，可以确保PCB板的质量和性能，从而提高整体电路的可靠性。
1. 表面处理的重要性表面处理是PCB板制造过程中的关键步骤。
它不仅可以提供保护性涂层，防止PCB板受到腐蚀和氧化，还可以改善焊接和连接性能，提高PCB板的可靠性和性能。
2. 表面处理的标准根据PCB板的用途和需要，选择合适的表面处理方法和标准非常重要。
以下是常用的表面处理标准：2.1 焊料电镀（Solder Plating）焊料电镀是最常见的表面处理方法之一。
它可以提供较好的焊接性能和连接性能，使得电子器件能够稳固地连接在PCB板上。
常见的焊料电镀材料包括无铅锡镀、热浸锡（HASL）和金手指电镀等。
2.2 金属化（Metalization）金属化是一种在PCB板表面涂覆金属层的表面处理方法。
它可以提高导电性能和抗氧化能力，适用于特定的高频电路和高功率电路。
常用的金属化材料包括金、银和铜等。
2.3 有机保护层（Organic Coating）有机保护层是一种通过涂覆有机材料在PCB板表面形成保护层的表面处理方法。
它可以提供良好的防腐蚀和绝缘性能，延长PCB板的使用寿命。
常见的有机保护层材料包括防焊阻焊（Solder Mask）和丝印（Silkscreen）等。
2.4 表面粗糙度（Surface Roughness）表面处理还需要注意表面粗糙度的要求。
合适的表面粗糙度可以提供良好的焊接性能和连接性能，避免焊接缺陷和信号干扰。
常见的表面粗糙度要求包括RA值和RZ值等。
3. 技术要求和检验方法为确保表面处理的质量和符合标准，需要采用适当的技术要求和检验方法。
具体的技术要求和检验方法可以根据相关行业标准和客户要求进行制定和选择。
常见的技术要求和检验方法包括可视检查、显微镜检查和剥离实验等。
4. 总结通过合适的表面处理，可以提高PCB板的质量和性能，确保电路的可靠性。
PCB表面处理方式一是OSP ,二是HASL,此两种表面处理之区别在那呢收集资料
PCB表面处理方式:一是OSP ,二是HASL,此两种表面处理之区别在那呢?1热风整平（HAL）热风整平（HAL）或热风焊料整平（HASL）是20世纪80年代发展起来的一种先进工艺，到了90年代中、后期，它占据着整个PCB 表面涂（镀）覆层的90%以上。
只是到了90年代的末期，由于表面安装技术（SMT）的深入发展，才使HAL在PCB中的占有率逐步降低下来，但是，目前HAL在PCB表面涂（镀）覆中的占有率仍在50%左右。
尽管SMT的高密度发展会使HAL在PCB中的应用机率不断下降，但是HAL技术在PCB生产中的应用仍有很长的生命力，即使禁用铅的焊料（无铅的绿色焊料），无铅的HAL技术和工艺也会开发和应用起来。
1.1热风整平工艺和应用热风整平技术是指把PCB（一般为在制板 panel）浸入熔融的低共熔点（183℃，如图1所示）Sn/Pb（比例应等于或接近于63/37，操作温度为230∽250℃之间）合金中，然后拉出经热风（控制热风温度、风速和风刀角度，其中风刀结构与PCB板距离等已优化而固定下来）吹去多余的Sn/Pb合金，得到所要求组成和厚度的Sn/Pb合金层。
在热风整平生产过程中要控制和维护好Sn/Pb合金组成的成份比例（一般要定期补充纯锡，因为才锡比铅更易于氧化，加上锡也易于与其它金属形成合金，所以锡消耗比铅要快）。
同时，在高温热风整平的过程中，PCB上的铜也会熔入到Sn/Pb 合金中去，使Sn/Pb合金中含有铜的组分，由于铜和锡会形成高熔点的合金化合物，如Cu6/Sn5、Cu4/Sn3、Cu3/Sn等。
当Sn/Pb合金中的铜含量≥0.3%（重量百分比）时，不仅会是使热风整平温度提高（如超过250℃以上）才能得到平整而光亮的涂覆Sn/Pb合金层，甚至会形成粗糙不平或沙石状的表面。
因此应定期进行分析Sn和Pb含量与比例，以保证其比例处于62∽64/38∽36之间。
同时，由于锡比铅更易于氧化，因此，熔融的锡/铅合金表面应具有耐高温的防氧化剂或耐热助焊剂等加以保护。
PCB表面处理工艺
PCB表面处理工艺PCB（Printed Circuit Board）是一种基础电子元件，广泛应用于电子产品中。
而PCB表面处理工艺则是制造PCB过程中的重要环节之一，它的主要目的是提高PCB的可焊性、可靠性和耐腐蚀性。
本文将从PCB表面处理的基本原理、常见的表面处理工艺以及未来的发展趋势三个方面，来探讨PCB表面处理工艺。
一、基本原理PCB表面处理工艺的基本原理在于，通过特定的物理和化学方法，在PCB表面形成一层与焊接或贴片工艺兼容的金属覆盖层，以增加PCB与焊接材料之间的接触面积和粘附性。
表面处理可以使焊接材料更好地覆盖印刷电路板表面，从而提高焊接质量和工艺的可靠性。
二、常见的表面处理工艺1. 镀金工艺镀金工艺是最常见且广泛应用的PCB表面处理工艺之一。
它主要有两种方式：电镀金工艺和电镀镍金工艺。
电镀金工艺在PCB表面生成一层致密的镀金层，提高了PCB的导电性和耐腐蚀性。
电镀镍金工艺通过先镀一层镍，再在其上电镀一层金，以增加PCB表面的硬度和耐磨性。
2. 焊接阻焊工艺焊接阻焊工艺是将焊接接点的金属部分暴露出来，而将其他部分涂覆上一层绝缘材料。
这种工艺能够保护PCB的焊接接点，防止电路之间的短路，提高PCB的可靠性。
3. OSP工艺OSP（Organic Solderability Preservative）工艺是一种无铅化的表面处理工艺，它通过在PCB表面形成一层有机锡保护层来提高PCB的可焊性。
OSP工艺不需要使用有毒的重金属，符合环保要求，因此在无铅焊接领域逐渐得到广泛应用。
4. 光刻工艺光刻工艺是将光刻胶涂覆在PCB表面，然后使用UV光源通过光掩膜进行曝光，最后根据曝光后的图案进行化学腐蚀，得到所需的PCB 线路形状。
光刻工艺不仅可以实现高精度的线路制作，还可以提高PCB表面的耐腐蚀性。
三、未来的发展趋势随着电子技术的不断发展，对PCB表面处理工艺提出了更高的要求。
未来的发展趋势主要有以下几个方面：1. 小型化和多功能化随着电子产品对体积和重量的要求越来越高，PCB表面处理工艺需要更加小型化和多功能化。
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目錄
表面處理定義 電鍍定義 表面處理種類 PCB常用表面處理 PCB表面處理優缺點比較
表面處理定義
什么是表面处理？
简 单 来 说，表 面 处 理 是 指 改 变 物 件 的 表 面，从 而 给 予 表 面 新 的 性 质。 表 面 处 理 的 对 像 可 以 是 金 属(例如 钢 铁)， 也 可 以 是 非 金 属(例如 塑胶)。
热浸镀(Hot dip) 热浸镀锌(Galvanizing),俗称"铅水" 热浸镀锡(Tinning)
表面處理種類
•乾式镀法 PVD 物理气相沈积法(Physical Vapor Deposition) 阴极溅射 真空镀(Vacuum Plating) 离子镀(Ion Plating) CVD 化学气相沈积法(Chemical Vapor Deposition)
電鍍定義
镀镍
鎳鍍層之光澤性及平整性等性質，主要是靠鎳添加劑。 一般鍍鎳添加劑可分為光澤劑 (BRIGHTENER)、柔軟 劑 (CARRIER) 及濕潤劑 (WETTING)。添加的頻率及液 量則視底材的粗糙、所需的厚度、以及要求的光澤度和 平整性而定。鍍液應定期分析並補充，時時維持鍍液中 各成份之有效濃度，才能保持鍍層之品質。
電鍍定義
镀金
光澤劑(有機)：提供光澤度、平整性之用。 光澤劑(合金)：提供色澤變化，硬度之用。 鹼性浴的均一性良好，不易和類金屬不純物共析；中性浴 可共析形成合金鍍層；酸性浴亦可形成合金鍍層，可厚鍍， 具較佳之封孔性，硬度及耐磨性均較優異，特別適合電子 零件之要求。
表面處理種類
•镀(Plating)
(b) 在作業時必須戴防靜電手套以防止板子被 污染
(c) IR Reflow的peak temp為220℃對於無鉛錫 膏peak temp要達到240℃時第二面作業時 之焊錫性能否維持目前被打問號〝?〞, 但 喜的是目前耐高溫的O.S.P已經出爐, 有待 進一步澄清.
(d) 因OSP有絕緣特性, 因此testing pad一定有 加印錫膏作業以利測試順利.在有孔的 testing pad更應在鋼板stencil用特殊的開法 讓錫膏過完IR後, 只在pad及孔壁邊上而不 蓋孔, 以減少測試誤判.
PCB表面處理優缺點比較
經拉力試驗所得知強度比較表
處理Finish
拉力Min ℓbs
拉力 Avg ℓbs
拉力Max ℓbs
保焊劑OSP 384
395
404
噴錫HASL376396来自410浸銀Ag
373
389
401
浸錫Sn
350
382
404
化鎳浸金
ENIG
267
375
403
落差ℓbs
20 34 28 54 136
•化学 转化层 (Chemical Conversion Coating) 钢铁 发蓝 (Blackening)，俗称"煲黑" 钢铁 磷化(Phosphating) 铬酸盐 处理(Chromating) 金属 染色(Metal Colouring)
表面處理種類
涂装(Paint Finishing)，包括各种涂装如手工涂装、 静电涂装、电泳涂装等
PCB表面處理優缺點比較
各種表面處理之優點及缺點比較
處理
優點
缺點
(a) 焊錫性特佳是各種表面處 理焊錫強度的指標
(benchmark)
(b) 對過期板子可重新
Recoating一次
保焊劑 (c) 平整度佳, 適合SMT裝配
O.S.P.
作業 (d) 可作無鉛製程
(a) 打開包裝袋後須在24小時內焊接完畢, 以免 焊錫性不良
電鍍定義
镀铜
硫酸浴配合合適的添加劑，填平及光澤性高、成本低、管 理容易，廢水處理成本低，已大量應用於電路板、裝飾品、 電鑄等領域。
焦磷酸浴配合合適的添加劑.曾用於電路板。但廢水處理麻 煩，除鋅合金底鍍外，以被硫酸浴取代。
電鍍定義
镀镍
以硫酸浴為主，瓦茲浴為其代表，鍍液成本低， 管理容易，大量應用於各種工業及裝飾用途， 針對電子零件及電鑄要求，氨基磺酸浴具備低 應力，高延展性、較佳的封孔性及高濃度配方， 已部份取代了硫酸浴。
电镀 (Electroplating) 自催化镀 (Auto-catalytic Plating)，一般称 为 “化学镀 (Chemical Plating)”、“无电镀 (Electroless Plating)"等 浸渍镀(Immersion Plating)
表面處理種類
•阳极氧化 (Anodizing)
電鍍定義
镀金
以氰化浴為主，分為鹼性、中性和酸性。鍍液中除了金離 子(俗稱金鹽)，應含有導電鹽、平衡導電鹽(緩衝鹽)、光 澤劑；另光澤劑又可分有機、合金兩種添加劑。 金鹽：金氰化鉀，提供金析出之補充，所以鍍金時，陽極 通常為鈍性陽極。 導電鹽：提供鍍液中導電之效果。 平衡導電鹽：提供鍍液中酸鹼平衡，導電之效果。
PCB常用表面處理
目前PCB各種常用的可焊表面處理分別為
保焊劑(OSP) --Organic Solderability Preservatives 噴錫(HASL)--- Hot Air Solder Levelling 浸銀(Immersion Silver Ag) 浸錫(Immersion Tin Sn) 化鎳浸金(Electroless Nickel Immersion Gold, ENIG)
(e) 无法使用ICT测试,因ICT测试会破坏OSP表 面保护层而造成焊盘氧化.
PCB表面處理優缺點比較
電鍍定義
什么是电镀？
简单来说，电镀指借助外界直流电的作用，在 溶液中进行电解反应，使导电体例如金属的表 面沉积一金属或合金层。
所謂電解反應是指”利用外加電流引起非自發 性氧化還原反應”。
电镀过程示意图
電鍍定義
電鍍定義
镀铜
以氰化浴、硫酸浴及焦磷酸浴為主。除氰化浴外皆為二價 銅沉積，氰化浴適合鐵及鋅合金底材電鍍，配合合適光澤 劑，可得平滑光澤之鍍層。鍍層均一性佳，鍍液安定已應 用多年，但鍍液含大量氰化物毒性高，廢水處理成本高， 除滾鍍及預鍍外已逐漸被取代。