表面处理
印刷电路板之旅12:
表面处理
表面处理是元件和裸板印刷电路板之间的涂层。 表面处理主要有两个作用: 确保组装阶段的可焊性并防止铜氧化。
1 - 有机保焊膜(OSP)
OSP是指有机保焊膜。 它是一种水基表面处理剂。 为了环保,板材在浸泡之前会被清洗,这将提供极好的表面平整性。 这种快速工艺不需要大量设备,因此成为经济高效的表面处理方法。 有机保焊膜的保质期很短,并且在处理时可能很敏感。 因此,铣切工艺在表面处理应用之前执行。 总而言之,有机保焊膜是环保的表面处理,可提供平整的表面,是具有成本效益的解决方案,可以重新激活。但也有一些缺点,例如:保质期短,处理时可能很敏感,并且这种处理可能会在最终组装过程中暴露铜。
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2 - 无铅热风焊料整平(LF HASL)
LF HASL是指无铅热风焊料整平。 直到几年前,它一直都是最受欢迎的表面处理工艺之一。 即使这种表面处理很坚固,但低廉的价格也造成这种表面处理的局限性。 在此应用过程中,整个面板先经过微蚀刻,以清洁电路板,然后涂上助焊剂涂层,以改善表面光洁度,涂层会粘附在面板上。 随后,将电路板浸入液态锡焊料中,并使用两把气刀将热压缩空气吹过电路板表面以将其移除。 无铅解决方案对于高可靠性产品而言具有无可争议的优势。 但随着高密度互连板越来越多,这种工艺会造成不均匀的表面,并且不适合精细间距元件。 总而言之,无铅喷锡热风焊料整平表面处理是广泛应用的技术,具有良好的耐用性,是低成本解决方案。 但这种表面处理工艺也存在一些缺点,例如:表面可能不平整,不适合精细间距元件,还可能会给电路板带来热应力。
3 - 无电镀镍浸金(ENIG)
ENIG指无电镀镍浸金。 该工艺需要用胶带覆盖电路的轮廓,以避免过度的金沉积,也因为无电镀镍浸金是昂贵的表面处理工艺。 将面板浸入多个浴槽中,首先电沉积一层3-6微米的镍以增加附着力。 然后,在面板上电沉积至少0.05微米的金。 沉浸表面处理提供了卓越的表面平整度,而金的应用则为表面提供了很强的可焊性。 综上所述,经无电镀镍浸金处理后,表面非常适合粘合,具有很强的可焊性,改善了表面平整度,并具有良好的保质期。 但这种工艺也存在缺点,这是一种复杂的表面处理工艺,且不是具有成本效益的解决方案。
![ENIG surface finishing](https://www.icape-group.com/wp-content/uploads/2023/04/surf3.jpeg)
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4 - 镀硬金(HARD GOLD PLATING)
在硬金电镀中,整个面板都需用胶带覆盖。 仅有需要进行表面处理的部分无需覆盖胶带。 与无电镀镍浸金工艺不同,在镀硬金工艺中,铜厚度可通过控制电镀周期的持续时间来改变。 根据客户的要求,可先电沉积镍,然后沉积金。 黄金厚度提供了极好的保质期,但也是最昂贵的表面处理选择之一。 总而言之,经过硬金电镀的表面具有良好的光洁度、机械性能、优异的保质期和出色的平整度。 但它也存在一些缺点:如成本高、可焊性差、工艺复杂等。
5 - 浸锡(IMMERSION TIN)
浸锡是一种金属表面沉积方法。
将电路板浸入多个化学液体中,令锡具有最佳的附着力。 沉浸将为表面提供完美的平整度,并且锡将很好地保护下层的铜。 这是一种具有成本效益的解决方案,但锡和铜之间的强亲和力会导致锡晶须。
浸锡表面处理用途广泛,可提供平整的表面,是一种经济高效的解决方案,具有良好的保质期且可返工。
但这种方法也存在一些缺点,例如:返工性有限、处理可能较敏感,可能出现锡晶须。
ICAPE Group集团特别努力与德国工厂合作开发一种高科技表面处理工艺,以实现符合德国汽车工业期望的浸锡解决方案。
![immersion tin surface finish](https://www.icape-group.com/wp-content/uploads/2023/04/surf5.jpeg)