印刷电路板PCB表面处理种类介绍
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各种表面处理介绍
浸鍍錫之熱力學
浸鍍錫之反應機制
浸鍍錫流程
儲存環境: 化錫成品(真空包裝後): 存放溫度:25℃(50~60RH%)---存放期限：6個月。 化錫成品(成品現場置放)： 存放溫度:25℃(50~60RH%)---存放期限1天內(1天內需完成真 空包裝作業)；化錫板於客戶端上件作業時，需在24小時內完 成(雙面作業)。 化錫成品(客戶端包裝拆開後)： 存放溫度:25℃(50~60RH%)---存放期限:24小時內。
建議事項: A.化錫板建議於板廠交貨後3個月內，完成打件動作，若存放
條件優良，可保存至6個月。(可烘烤 但溫度需小於110℃ 時間:1小時內) B.化錫板若產生氧化異常，可進行重工。 C.板子存放時間超過6個月，建議報廢處理。
1-4化鎳浸金(Electroless Nickel Immersion Gold, ENIG)
浸鍍金之反應機構
化學鎳溶液的成分及其作用
儲存環境: 化金成品(真空包裝後): 存放溫度:23~25℃(50~60RH%)---存放期限：6個月。 化金成品(成品現場置放)： 存放溫度:23~25℃(50~60RH%)---存放期限2天內(2天內需完 成真空包裝作業)；化金板於客戶端上件作業時，需在24小時 內完成(雙面作業)。 化金成品(客戶端包裝拆開後)： 存放溫度:23~25℃(50~60RH%)---存放期限:2天內。
建議事項: A.化金板建議於板廠交貨後3個月內，完成打件動作，若存放
條件優良，可保存至6個月(擺放超過3個月需烘烤)。 B.化金板若產生氧化異常，可進行重工。 C.板子存放時間超過6個月，需先進行烘烤後，再取幾片空板過
IR-Reflow，若無爆板異常，其餘板子才可正常上件。
二. 各種表面處理之優缺點比較:
PCB各类表面处理方式性能比较--线路板销售人员必备
PCB各类表面处理方式性能比较
表面处理样本表观图主要应用位置可焊性焊接强度表面耐腐
蚀性
稳定程度成本消耗
焊垫平整
性
喷锡（HAL）/ 无铅+有铅工业焊接产品、对
性能要求特别严格
的产品、没有太多
IC或BGA的PCB
☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆
沉镍金（IMG）贴片产品、对焊接
面均匀性要求特别
严格的产品
☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆
沉银（IMS）贴片产品、对焊接
面均匀性要求特别
严格的产品
☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆
沉锡（IMT）贴片产品、对焊接
面均匀性和焊接效
果都要求特别严格
的产品
☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆
电镀镍金（Au&Ni Plating）贴片产品、对焊接
面均匀性要求特别
严格的产品
☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆
抗氧化膜（OSP）/OSP+
金手指贴片产品、对焊接
面均匀性要求特别
严格的产品
☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆
电镀银（SP）通讯设备☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆
电镀锡（TP）通讯设备☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆镀金手指(GF)插拔连接器不参与焊接不参与焊接☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆/
电镀厚金(ATP)通讯设备，信号传
输器
☆☆☆☆
Bonding/
信号传输
☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆
备注:星级越多表示比重越大或性能越高。
线路板表面处理工艺
线路板表面处理工艺主要有以下几种：
1. 喷锡：一种常用的工艺，可在线路板表面涂覆熔融锡铅焊料，然后用加热的压缩空气吹平，形成一层既抗铜氧化又可提供良好的可焊性的涂覆层。
该工艺尤其适合于尺寸较大的元件和间距较大的导线，价格较低，焊接性能佳。
然而，对于密度较高的PCB，喷锡工艺可能会影响其平坦性。
此外，这种工艺不适合焊接细间隙引脚以及过小的元器件，因为喷锡板的表面平整度较差，在PCB加工中容易产生锡珠，可能导致细间隙引脚元器件短路。
2. 沉金：在化学镀镍之后，在表面电镀一层金，形成金属保护层。
这种方法适用于SMT贴片焊接，具有良好的耐腐蚀性、平整度高等优点。
3. 硬金板：在铜导线和焊盘上化学电镀一层镍，然后在表面电镀一层金，形成金属保护层。
这种方法适用于插件焊接，具有良好的耐磨损性、导电性能好等优点。
4. 焊接阻焊：将线路板放入液态焊料（包括铅和锡）的沉积槽中，形成一层导电阻焊层。
这种方法适用于一些低成本的电子产品，但是容易产生杂散颗粒，对产品的可靠性有一定影响。
由于环保要求的增加，无铅焊接阻焊已逐渐取代传统的焊接阻焊工艺。
5. 电镀锡：将线路板放入电解槽中，在表面沉积一层薄薄的锡层。
6. 化学沉金(ENIG)：将线路板浸泡在化学药液中，先进行化学镀镍，然后在表面电镀一层金，形成金属保护层。
此外，还有一些其他的特殊应用场合的表面处理工艺。
请注意，这
些处理方式并非互斥的，可以根据实际需求选择或结合使用以达到最佳效果。
PCB表面处理分类及特点教学教材
特性項目 噴錫 化學鎳金 有機保焊劑 化學浸錫 化學銀
表面平整性 差
好
佳
佳
佳
顏色
亮灰色 金色
銅色
銀色 銀色
設備
垂直/水平 垂直
水平
水平 水平
儲齡
1年
1年
3/ 6 個月 3/ 6 個月 6 個月
皮膜厚度 40~1000μin Ni 120~250μin 8~20μin 40~60μin 6~25μin
能比照O.S.P.在打開包裝後24小
時焊接完畢(最長也須在3天內完
成)以避免因水氣問題要Baking時
又被上述條件限制而進退兩難.
• 包裝材料不得含酸及硫化物.
PCB表面處理優缺點比較
處理 浸錫
優點
(a)平整度佳適合SMT裝配 作業
(b)可作無鉛製程
缺點
(a)焊錫強度比浸銀還差 (b)本為無鉛製程明天之星, 但因儲存
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。
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HASL
376
396
410
浸銀Ag
373
389
401
pcb几种常见表面涂覆简介.ppt
B、化学Ni/Au制程
1、设备：在化学Ni/Au前，需将PCB板磨板，去除 表面的脏物，此设备为水平线，而化Ni/Au设备则 为垂直线，吊车由程序控制，实现自动生产。
2、化学Ni/Au工艺较为复杂，其流程为：酸性除 油—水洗—微蚀—水洗—酸洗—水洗—预浸—活 化—水洗—后浸—化Ni—水洗—化Au—水洗—抗 氧化—水洗；
C、化学制板
1、设备：因化学Ni/Au一样，垂直式设备，吊 车由程序控制，实现自动生产。
2、工艺流程较化学Ni/Au简单，常用工艺为除 油—水洗—微蚀—水洗—预浸—沉锡—水洗。
3、简单原理：Sn+2+Cu—Sn+Cu+2 ，EΦ=0.48V,由于EΦ ﹤0,显示反应不能左右进行,药 水商在Sn缸溶液中加入专用络合剂,使Cu2+络 合后形成化合物沉淀,而减少自由态Cu2+的存在, 促进反应向右进行,同时降低反应所需的能量, 常用的锡后厚度﹤1.0um。
D、OSP（Oragnic Solderability
Preservative)
1、设备：常用水平线 2、工艺流程：除油—水洗—微蚀—水 洗—OSP处理—风干—干燥； 3、简单原理：与表面金属铜产生络合反 应，形成有机物—金属键层—其厚度为 0.15um左右,再在该层上沉积一层有机膜, 其总的厚度为0.3～ 0.5um.
二、各表面处理制程特性比较：
三、各处理制程简介
A：喷锡制程
1、 设备：其前、后处理常用的水平线比较简单，喷锡机 多为垂直式；
2、 工艺：前处理的作用是露出新鲜的铜面，且粗化铜面， 常用流程为：微蚀——水洗——酸洗——水洗——吹干— —涂覆助焊剂。
PCB板表面处理
深圳市嘉立创科技发展有限公司/gbPCB电路板的表面处理简介PCB板表面处理一般分为几种，现进行简单介绍。
★从表面处理工艺分类1）喷锡喷锡是电路板行内最常见的表面处理工艺，它具有良好的可焊接性，可用于大部分电子产品。
喷锡板对其他表面处理来说，它成本低、可焊接性好的优点；其不足之处是表面没有沉金平整，特别是大面积开窗的时候，更容易出现锡不平整的现象。
2）沉锡沉锡跟喷锡的不同点在于它的平整度好，但不足之处是极容易氧化发黑。
3）沉金只要是“沉”其平整度都比“喷”的工艺要好。
沉金是无铅的，沉金一般用于金手指、按键板，因为金的电阻小，所以接触性的必须要用到金，如手机的按键板灯。
沉金是软金，对于经常要插拔的要用镀金。
4）镀金在沉金中已经提到镀金，镀金有个致命的不足时其焊接性差，但其硬度比沉金好。
我公司不做镀金工艺。
5）osp一直认为它没有什么好处，它主要靠药水与焊接铜皮之间的反应产生可焊接性，唯一的好处是生产快，成本低；但是因其可焊接性差、容易氧化，电路板行内一般用得比较少。
总结：如果对于平整度有要求，如对频率有要求的阻抗电路板（如微带线）尽量用沉金工艺；如果不是金手指、邦定位、按键位，那么尽量采用喷锡工艺！当然除以上几种工艺外，还有表面印碳油、沉银、表面过松香、镀镍等不常用工艺，在此不做一一做介绍，如果有特殊需求需做进一步了解的，可到百度做进一步了解！★从电路板的环保上分类1）有铅表面工艺有铅喷锡，该工艺对板材没有特殊要求。
2）无铅表面工艺无铅喷锡、沉金都是无铅工艺，该工艺对板材没有特殊要求。
3）Rohs欧盟Rohs指令，是无铅中要求苛刻的一种工艺。
该工艺对板材有严格的要求，需要用无卤素板材。
因此在找厂家下订单时，如果有Rohs要求，请一定要指明，否则厂家一般都认为是第二种常规的无铅工艺。
QQ 459582495GB。
无铅印刷电路板(PCB)铜箔表面处理方式
【1】有机保焊膜（OSP）:OSP是Organic Solderability Preservatives的简称，中译为有机保焊膜，又称护铜剂，英文亦称之Preflux。
膜厚：0.2-0.5um【2】无铅喷锡（Lead Free HASL）：【3】化学镍金（ENIG）：Chemistry Nickel Gold，又称沉镍金。
是通过化学反应在铜的表面先镀上一层镍和磷的化合物,然后再通过置换反应在镍的表面镀上一层黄金。
【4】化学沉银（immersion silver）：【5】化学沉锡（immersion tin）【6】电镀金（Electrolytic gold）化学镀锡工艺是为有利于SMT与芯片封装而特别设计的在铜面上以化学方式沉积锡金属镀层，是取代Pb-Sn合金镀层制程的一种绿色环保新工艺，已广泛使用与电子产品（如线路板、电子器件）与五金件、装饰品等表面处理。
本产品为甲基磺酸体系，其工艺操作简单、化学镀锡液稳定，药水消耗量小、使用寿命长、生产成本低，加工后表面易清洗、无难闻气味，沉积的镀层结晶细致、外观银白、表面平整、可焊性高且性能优异稳定。
其工作机理是通过改变铜离子的化学电位使镀液中的亚锡离子发生化学置换反应,其实质是电化学反应。
被还原的锡金属沉积在铜基材的表面上形成锡镀层,且其浸锡镀层上吸附的金属络合物对锡离子还原为金属锡起催化作用,以使锡离子继续还原成锡,确保化学沉锡镀层之厚度为0.5~1.5μmOSP是印刷电路板(PCB)铜箔表面处理的符合RoHS指令要求的一种工艺。
OSP是Organic Solderability Preservatives的简称，中译为有机保焊膜，又称护铜剂，英文亦称之Preflux。
简单地说，OSP就是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）；但在后续的焊接高温中，此种保护膜又必须很容易被助焊剂所迅速清除，如此方可使露出的干净铜表面得以在极短的时间内与熔融焊锡立即结合成为牢固的焊点。
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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
10
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
12
謝謝聆聽 敬請指教
13Leabharlann 是印刷電路板的一種表面處理。
7
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
8
叁、印刷電路板(PCB)表面處理種類介紹(3/6)
表面化學銀處理
4
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。
CNC非接觸式二次元座標量測儀專題報告
報告日期:99/06/03
主題:印刷電路板PCB介紹
學校:朝陽科技大學 系所:工業工程與管理系 教師:王順生 老師 班級:工管3B 學生:9615020 謝冠申
1
目錄 壹、研究動機 貳、印刷電路板介紹 叁、印刷電路板(PCB)表面處理種類介紹
2
壹、研究動機
在現今生活中我們能發現電子產品已走向小而輕巧的 趨勢，為確保每項電子產品生產製程品質優良，我們必須 用檢驗來了解製程優劣。可藉由CNC非接觸式二次元座標 量測儀，探討電路板相關元件之量測及製程。
缺點: 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(6/6)
表面ENTEK處理
特色: 一般ENTEK在乾燥環境下 可耐2年，高濕耐3-6個月， 但不耐焊接高溫環境
優點: 可以重工 減低環境之污染 消除表面不均勻之錫鉛厚度
缺點: 易氧化，對環境要求較敏感 吃錫性較差
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貳、印刷電路板介紹(3/3)
圖1 PCB板厚疊構
總厚度=PP厚度x層數＋CORE厚x層數+外層銅箔厚x外層數+內層銅箔厚x內層數
6
叁、印刷電路板(PCB)表面處理種類介紹(1/6)
種類 表面噴錫處理 表面化學銀處理 表面化學金處理 表面無鉛噴錫處理 表面ENTEK處理
註: Entek稱OSP(有機保焊膜,Organic Solderability Preservative )
3
貳、印刷電路板介紹(1/3)
印刷電路板(Multilayer Printed Circuit Board)是以絕緣材 料以導體配線所形成的結構性元件。在製程最終產品時，會 安裝積體電路、電晶體、二極體、被動元件（如：電阻、電 容、連接器等）。藉著導線連通，可以形成電子訊號連結。 因此，印製電路板是一種提供元件連結的平臺，用以承接聯 繫零件的基礎。