常见的PCB表面处理工艺
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。
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

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。
PCB表面处理工艺汇总大全

PCB 表面处理工艺汇总大全PCB 表面处理最基本的目的是保证良好的可焊性或电性能。
由于自然界的铜在空气中倾向于以氧化物的形式存在,不大可能长期保持为原铜,因此需要对铜进行其他处理。
1、热风整平(喷锡)热风整平又名热风焊料整平(俗称喷锡),它是在PCB 表面涂覆熔融锡(铅)焊料并用加热压缩空气整(吹)平的工艺,使其形成一层既抗铜氧化,又可提供良好的可焊性的涂覆层。
热风整平时焊料和铜在结合处形成铜锡金属间化合物。
PCB 进行热风整平时要沉在熔融的焊料中;风刀在焊料凝固之前吹平液态的焊料;风刀能够将铜面上焊料的弯月状最小化和阻止焊料桥接。
2、有机可焊性保护剂(OSP)OSP 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。
3、全板镀镍金板镀镍金是在PCB 表面导体先镀上一层镍后再镀上一层金,镀镍主要是防止金和铜间的扩散。
现在的电镀镍金有两类:镀软金(纯金,金表面看起来不亮)和镀硬金(表面平滑和硬,耐磨,含有钴等其他元素,金表面看起来较光亮)。
软金主要用于芯片封装时打金线;硬金主要用在非焊接处的电性互连。
4、沉金沉金是在铜面上包裹一层厚厚的、电性良好的镍金合金,这可以长期保护PCB;另外它也具有其它表面处理工艺所不具备的对环境的忍耐性。
此外沉金也可以阻止铜的溶解,这将有益于无铅组装。
5、沉锡由于目前所有的焊料都是以锡为基础的,所以锡层能与任何类型的焊料相匹配。
pcb镀金常用工艺

pcb镀金常用工艺PCB镀金是一种常用的工艺,用于提高电路板的导电性和耐腐蚀性。
本文将介绍PCB镀金的常用工艺以及其优点和应用。
一、PCB镀金的常用工艺PCB镀金工艺主要包括电镀前处理、电镀层选择、电镀工艺参数的确定和电镀后处理等环节。
1. 电镀前处理电镀前处理是保证电镀层质量的关键步骤。
首先要进行表面清洁,去除油污、灰尘和氧化物等杂质。
常用的清洗方法有机械清洗、超声波清洗和化学清洗等。
其次是进行表面粗糙度处理,常用的方法有化学抛光、机械抛光和电化学抛光等。
最后是进行活化处理,常用的活化方法有酸性活化和碱性活化等。
2. 电镀层选择PCB镀金常用的电镀层有硬金、软金和镍金等。
硬金镀层主要由金和镍组成,具有良好的导电性和耐腐蚀性,适用于高频和高温环境。
软金镀层主要由金和镍的合金组成,具有良好的可焊性和可用性,适用于普通环境。
镍金镀层主要由镍和金组成,具有良好的耐腐蚀性和可焊性,适用于多种环境。
3. 电镀工艺参数的确定电镀工艺参数的确定是保证电镀层质量的关键因素。
主要包括电镀液的成分和浓度、电流密度、电镀时间和温度等。
电镀液的成分和浓度应根据不同的电镀层选择确定。
电流密度和电镀时间应根据电镀层的厚度和均匀性要求确定。
温度的控制对电镀层的质量也有重要影响,通常要求在一定的范围内保持恒定。
4. 电镀后处理电镀后处理是保证电镀层质量的重要环节。
主要包括清洗、干燥和包装等。
清洗的目的是去除电镀液残留物和杂质,常用的方法有水洗、酸洗和碱洗等。
干燥的目的是除去水分,常用的方法有自然干燥、热风干燥和吸湿剂干燥等。
包装的目的是保护电镀层,常用的方法有真空包装、泡沫包装和气密包装等。
二、PCB镀金的优点PCB镀金具有以下优点:1. 提高导电性:金属电镀层能够提高电路板的导电性,降低导电阻抗,提高信号传输效率。
2. 增强耐腐蚀性:金属电镀层能够有效防止电路板受到氧化、腐蚀和污染等环境因素的侵蚀,延长电路板的使用寿命。
3. 增加可焊性:金属电镀层能够提高电路板与焊接材料之间的附着力,增加焊接的牢固度和可靠性。
pcb镀金工艺流程

pcb镀金工艺流程PCB镀金工艺流程一、引言PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)是现代电子设备的重要组成部分,而PCB镀金工艺是提高PCB导电性、防氧化和美观度的常用方法。
本文将介绍PCB镀金工艺的流程及其相关注意事项。
二、PCB镀金工艺流程1. 表面处理在进行PCB镀金之前,首先需要对PCB表面进行处理,以确保金属附着力和镀金层的质量。
常见的表面处理方法有:(1)清洗:使用酸洗或碱洗方法将表面的污垢和氧化物清除,以增加金属附着力。
(2)去油:使用有机溶剂去除表面的油脂和污染物。
(3)蚀刻:使用酸性或碱性溶液去除不需要的铜层,以减少镀金量。
2. 镀金前处理在进行镀金之前,还需要对PCB进行一些预处理,以提高镀金层的质量和均匀度。
(1)钝化处理:使用化学药品将PCB表面的金属钝化,以减少金属离子的损失。
(2)活化处理:使用活化剂处理PCB表面,以增加金属离子的吸附能力。
3. 电镀电镀是PCB镀金的关键步骤,常用的电镀方法有电解镀金和电化学镀金。
(1)电解镀金:将PCB浸入含有金离子的电解液中,通过电流的作用,将金离子还原成金层,附着在PCB表面。
(2)电化学镀金:通过电化学方法,在PCB表面形成金属阴极,使金属离子在阴极上还原成金层。
4. 后处理完成电镀后,需要对PCB进行后处理,以保证镀金层的光泽和质量。
(1)清洗:将镀金的PCB进行清洗,去除电镀过程中产生的杂质和残留物。
(2)烘干:将清洗后的PCB进行烘干,以去除水分,防止金属氧化。
三、注意事项1. 镀金前的表面处理非常重要,必须彻底清洗和去油,以保证金属附着力。
2. 电镀过程中,电流的稳定性和电解液的配方对于镀金质量至关重要,必须严格控制。
3. 镀金后的清洗和烘干必须彻底进行,以保证金属层的质量和光泽。
4. PCB镀金工艺需要在封闭的环境中进行,以避免外界杂质的干扰。
5. 镀金工艺的温度和时间控制也是关键,需要根据具体情况进行调整。
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。
PCB各种常见表面处理工艺

PCB各種常見表面處理工藝電鍍鎳金(Electrolytic gold)其實電鍍金本身就可以分為硬金及軟金喔。
因為電鍍硬金為合金,所以硬度比較硬,適合用在需要受力摩擦的地方,在電子業,一般用來作為PCB 的板邊接觸點(俗稱金手指);而軟金一般則用於COB(Chip On Board)上面打鋁線,或是手機按鍵的接觸面,近來則大量運用在BGA 載板的兩面。
想瞭解硬金及軟金的由來,最好可以先稍微瞭解一下電鍍的流程,先不談前面的酸洗過程。
電鍍的目的,基本上是要將金電鍍於電路板的銅皮上,可是金無法直接與銅起反應,所以要先電鍍一層「鎳」,然後再把金鍍到鎳的上面,所以我們一般所謂的電鍍金,其實際名稱叫做「電鍍鎳金」。
而硬金及軟金的區別,就是最後鍍上去的這層金的成份,鍍金的時候可以選擇電鍍純金或是合金,因為純金的硬度較軟,所以也就稱之為「軟金」,因為金和鋁可以行程良好的合金,所以COB 打線的時候就會特別要求這層金的厚度。
另 外,如果選擇電鍍金鎳合金或是金鈷合金,因為合金比純金來得硬,所以也就稱之為「硬金」。
軟金:酸洗 → 電鍍鎳 → 電鍍純金硬金:酸洗 → 電鍍鎳 → 預鍍金 → 電鍍金鎳或金錮合金化金現在的化金,大多是用來稱呼這種 ENIG(Electroless Nickle Immersion Gold,化鎳浸金)的表面處理方法。
其優點是不需要使用電鍍的方法就可以把鎳及金附著於同皮之上,而且其表面也比電鍍金來得平整,這對日趨縮小的電子零件與要求平整度的元件尤其重要。
由於ENIG 使用化學方法製作出表面金層的效果,所以其金層的最大厚度無法達到如電鍍金一樣的厚度,而且越往底下的含金量會越少。
因為ENIG 的鍍金層屬於純金,所以它也經常被歸類為「軟金」,也且也有人拿它來作為COB 打鋁線,但必須嚴格要求其金層厚度至少要高於 3~5microinches (μ”),超過 5 microinches 的金層就很難達到了,太薄的金層將會影響到鋁線的附著力;而一般的電鍍金則可以輕鬆的達到15 microinches(μ”)以上。
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常见的P C B表面处理工艺2007-11-0118:20常见的P C B表面处理工艺这里的“表面”指的是P C B上为电子元器件或其他系统到P C B的电路之间提供电气连接的连接点,如焊盘或接触式连接的连接点。
裸铜本身的可焊性很好,但是暴露在空气中很容易氧化,而且容易受到污染。
这也是P C B必须要进行表面处理的原因。
1、H A S L在穿孔器件占主导地位的场合,波峰焊是最好的焊接方法。
采用热风整平(H A S L,H o t-a i r s o l d e r l e v e l i n g)表面处理技术足以满足波峰焊的工艺要求,当然对于结点强度(尤其是接触式连接)要求较高的场合,多采用电镀镍/金的方法。
H A S L是在世界范围内主要应用的表面处理技术,但是有三个主要动力推动着电子工业不得不考虑H A S L的替代技术:成本、新的工艺需求和无铅化需要。
从成本的观点来看,许多电子元件诸如移动通信和个人计算机正变成平民化的消费品。
以成本或更低的价格销售,才能在激烈的竞争环境中立于不败之地。
组装技术发展到S M T以后, P C B焊盘在组装过程中要求采用丝网印刷和回流焊接工艺。
在S M A场合,P C B表面处理工艺最初依然沿用了H A SL技术,但是随着S M T器件的不断缩小,焊盘和网板开孔也在随之变小,H A S L技术的弊端逐渐暴露了出来。
H A S L技术处理过的焊盘不够平整,共面性不能满足细间距焊盘的工艺要求。
环境的关注通常集中在潜在的铅对环境的影响。
2、有机可焊性保护层(O S P)O S P的保护机理故名思意,有机可焊性保护层(O S P,O r g a n i c s o l d e r a b i l i t y p r e s e r v a t i v e)是一种有机涂层,用来防止铜在焊接以前氧化,也就是保护P C B焊盘的可焊性不受破坏。
目前广泛使用的两种O S P都属于含氮有机化合物,即连三氮茚(B e n z o t r i a z o l e s)和咪唑有机结晶碱(I m i d a z o l e s)。
它们都能够很好的附着在裸铜表面,而且都很专一―――只情有独钟于铜,而不会吸附在绝缘涂层上,比如阻焊膜。
连三氮茚会在铜表面形成一层分子薄膜,在组装过程中,当达到一定的温度时,这层薄膜将被熔掉,尤其是在回流焊过程中,O S P比较容易挥发掉。
咪唑有机结晶碱在铜表面形成的保护薄膜比连三氮茚更厚,在组装过程中可以承受更多的热量周期的冲击。
O S P涂附工艺清洗:在O S P之前,首先要做的准备工作就是把铜表面清洗干净。
其目的主要是去除铜表面的有机或无机残留物,确保蚀刻均匀。
微蚀刻(M i c r o e t c h):通过腐蚀铜表面,新鲜明亮的铜便露出来了,这样有助于与O S P的结合。
可以借助适当的腐蚀剂进行蚀刻,如过硫化钠(s o d i u m p e r s u l p h a t e),过氧化硫酸(p e r o x i d e/s u l f u r i c a c i d)等。
C o n d i t i o n e r:可选步骤,根据不同的情况或要求来决定要不要进行这些处理。
O S P:然后涂O S P溶液,具体温度和时间根据具体的设备、溶液的特性和要求而定。
清洗残留物:完成上面的每一步化学处理以后,都必须清洗掉多余的化学残留物或其他无用成分。
一般清洗一到两次足夷。
物极必反,过分的清洗反倒会引起产品氧化或失去光泽等,这是我们不希望看到的。
整个处理过程必须严格按照工艺规定操作,比如严格控制时间、温度和周转过程等。
O S P的应用P C B表面用O S P处理以后,在铜的表面形成一层薄薄的有机化合物,从而保护铜不会被氧化。
B e n z o t r i a z o l e s型O S P的厚度一般为100A°,而 I m i d a z o l e s型O S P的厚度要厚一些,一般为400A°。
O S P薄膜是透明的,肉眼不容易辨别其存在性,检测困难。
在组装过程中(回流焊),O S P很容易就熔进到了焊膏或者酸性的F l u x 里面,同时露出活性较强的铜表面,最终在元器件和焊盘之间形成S n/C u 金属间化合物,因此,O S P用来处理焊接表面具有非常优良的特性。
O S P不存在铅污染问题,所以环保。
O S P的局限性1、 由于O S P透明无色,所以检查起来比较困难,很难辨别P C B是否涂过O S P。
2、 O S P本身是绝缘的,它不导电。
B e n z o t r i a z o l e s类的O S P比较薄,可能不会影响到电气测试,但对于I m i d a z o l e s类O S P,形成的保护膜比较厚,会影响电气测试。
O S P更无法用来作为处理电气接触表面,比如按键的键盘表面。
3、 O S P在焊接过程中,需要更加强劲的F l u x,否则消除不了保护膜,从而导致焊接缺陷。
4、 在存储过程中,O S P表面不能接触到酸性物质,温度不能太高,否则O S P会挥发掉。
随着技术的不断创新,O S P已经历经了几代改良,其耐热性和存储寿命、与F l u x的兼容性已经大大提高了。
3、化镍浸金(E N I G)E N I G的保护机理通过化学方法在铜表面镀上N i/A u。
内层N i的沉积厚度一般为120~240μi n(约3~6μm),外层A u的沉积厚度比较薄,一般为2~4μi n c h (0.05~0.1μm)。
N i在焊锡和铜之间形成阻隔层。
焊接时,外面的A u会迅速融解在焊锡里面,焊锡与N i形成N i/S n金属间化合物。
外面镀金是为了防止在存储期间N i氧化或者钝化,所以金镀层要足够密,厚度不能太薄。
E N I G处理工艺清洗:清洗的目的与O S P工艺一样,清楚铜表面的有机或无机残留物,为蚀刻和催化做好准备。
蚀刻(M i c r o e t c h):同O S P工艺……催化剂:这一步的作用是在铜表面沉积一层催化剂薄膜,从而降低铜的活性能量,这样N i就比较容易沉积在铜表面。
钯、钌都是可以使用的催化剂。
化学镀镍:这里就不详细介绍其具体过程了。
镍沉积含有6~11%的磷,根据实际的具体用途,镍可能用作焊接表面,也可能作为接触表面,但不论怎样,必须确保镍有足够的厚度,以达到保护铜的作用。
浸金:在这个过程中,目的是沉积一层薄薄的且连续的金保护层,主要金的厚度不能太厚,否则焊点将变得很脆,严重影响焊电可靠性。
与镀镍一样,浸金的工作温度很高,时间也很长。
在浸洗过程中,将发生置换反应―――在镍的表面,金置换镍,不过当置换到一定程度时,置换反应会自动停止。
金强度很高,耐磨擦,耐高温,不易氧化,所以可以防止镍氧化或钝化,并适合工作在强度要求高的场合。
清洗残留物:完成上面的每一步化学处理以后,都必须清洗掉多余的化学残留物或其他无用成分。
一般清洗一到两次足夷。
物极必反,过分的清洗反倒会引起产品氧化或失去光泽等,这是我们不希望看到的。
E N I G的应用E N I G处理过的P C B表面非常平整,共面性很好, 用于按键接触面非他莫属。
其次,E N I G可焊性极佳,金会迅速融入熔化的焊锡里面,从而露出新鲜的N i。
E N I G的局限性E N I G的工艺过程比较复杂,而且如果要达到很好的效果,必须严格控制工艺参数。
最为麻烦的是,E N I G处理过的P C B表面在E N I G或焊接过程中很容易产生黑盘效应(B l a c k p a d),从而给焊点的可靠性带来灾难性的影响。
黑盘的产生机理非常复杂,它发生在N i与金的交接面,直接表现为N i过度氧化。
金过多,会使焊点脆化,影响可靠性。
4、化镍钯浸金(E N E P I G)化镍钯浸金的原理E N E P I G与E N I G相比,在镍和金之间多了一层钯。
N i的沉积厚度为120~240μi n(约3~6μm),钯的厚度为4~20μi n(约0.1~0.5μm),金的厚度为1~4μi n(约 0.02~0.1μm)。
钯可以防止出现置换反应导致的腐蚀现象,为浸金作好充分准备。
金则紧密的覆盖在钯上面,提供良好的接触面。
化镍钯浸金的工艺步骤化镍钯浸金的工艺步骤见表3化镍钯浸金的应用化镍钯浸金的应用非常广泛,可以替代化镍浸金。
在焊接过程中,钯和金都会融解到熔化的焊锡里面,从而形成镍/锡金属间化合物。
化镍钯浸金的局限性化镍钯浸金虽然有很多优点,但是钯的价格很贵,同时钯是一种短缺资源,主要发布在前苏联。
同时与化镍浸金一样,其工艺控制要求很严。
5、浸银(I m m e r s i o n s i l v e r)浸银的工作原理通过浸银工艺处理,薄(5~15μi n,约0.1~0.4μm)而密的银沉积提供一层有机保护膜,铜表面在银的密封下,大大延长了寿命。
浸银的表面很平,而且可焊性很好。
浸银的工作步骤浸银的工作步骤见表4。
其他步骤这里不再赘述,预浸的目的主要是防止污染物的引入。
浸银过程也是一个在铜表面银替换铜的置换反映过程。
银沉积层同时含有有机添加剂和有机表面活性剂,有机添加剂用来确保浸银平整,而有机表面活性剂则可以保护P C B在储藏过程中银吸收潮气。
浸银的应用浸银焊接面可焊性很好,在焊接过程中银会融解到熔化的锡膏里,和H A S L和O S P一样在焊接表面形成C u/S n金属间化合物。
浸银表面共面性很好,同时不像O S P那样存在导电方面的障碍,但是在作为接触表面(如按键面)时,其强度没有金好。
浸银的局限性浸银的一个让人无法忽略的问题是银的电子迁移问题。
当暴露在潮湿的环境下时,银会在电压的作用下产生电子迁移。
通过向银内添加有机成分可以降低电子迁移的发生。
6、 浸锡浸锡原理由于两个原因才采用了浸锡工艺:其一是浸锡表面很平,共面性很好;其二是浸锡无铅。
但是在浸锡过程中容易产生C u/S n金属间化合物,C u/S n金属间化合物可焊性很差。
如果采用浸锡工艺,必须克服两障碍:颗粒大小和C u/S n金属间化合物的产生。
浸锡颗粒必须足够小,而且要无孔。
锡的沉积厚度不低于40μi n (1.0μm)是比较合理的,这样才能提供一个纯锡表面,以满足可焊性要求。
浸锡的工艺步骤预浸银基本相似,这里不再赘述。
浸锡的应用和局限性浸锡的最大弱点是寿命短,尤其是存放于高温高湿的环境下时,C u/S n 金属间化合物会不断增长,直到失去可焊性。
7、比较:每种表面处理工艺各有起独到之处,应用范围也不大相同。
但化镍钯浸金(E N E P I G)是一种万能的处理方法,它能够满足各种组装场合的要求。