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
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。

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。

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?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（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。

OSP表面处理PCB的特点及焊接不良案例分析和改善对策详细概述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。

它的作用是阻挡湿气，防止焊盘氧化，保持焊接铜面具有良好的可焊性。

由于OSP表面平整度好，焊点可靠性高、PCB制造工艺相对简单、成本低廉，对比其它表面处理PCB优势明显，越来越受到业界的欢迎。

一般情况下，OSP表面处理的PCB上锡性良好，如PCB生产过程控制不当或SMT使用管控不当都会导致焊接不良的问题。

本文根据OSP表面处理PCB的特点及焊接不良案例分析，重点从OSP膜厚度的控制及PCB储存和SMT使用方面对影响PCB可焊性不良的因素进行分析，并提出一些相应的改善对策。

1.引言PCB是现代电子产品不可缺少的材料，随着表面贴装技术(SMT)、集成电路(IC)技术的高速发展, PCB需要满足高密度、高平整化、高可靠性、更小孔径、更小焊盘的发展要求，对PCB表面处理和制作环境的要求也越来越高。

OSP表面处理是目前常见的一种PCB表面处理技术，是在洁净的裸铜表面上，以化学的方法长出一层0.2~0.5um的有机皮膜，这层膜在常温下具有防氧化、耐热冲击、耐湿性，可以保护铜表面发生氧化或硫化的作用，在后续的高温焊接中，此种保护膜又必须很容易地被助焊剂所迅速清除，露出干净的铜表面在极短时间内与熔融焊锡结合成为牢固的焊点。

OSP表面处理对比其它表面处理有如下优缺点：a. OSP表面平整均匀，膜厚0.2~0.5um适合SMT密间距元件的PCB；b. OSP膜耐热冲击性能好，适合无铅工艺及单双面板加工，并与任意焊料兼容；c.水溶性操作，温度可控制在80 ℃以下，不会造成基板弯曲变形的问题；d.操作环境好，污染少，易于自动化生产线；e.工艺相对简单，良率高，成本较低等；f.缺点是形成的保护膜极薄，OSP膜容易划伤（或擦伤）；。

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‎P CB 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‎P CB中的占‎有率逐步降低‎下来，但是，目前HAL在‎P CB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P‎C B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。

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‎S n/Pb合金层，甚至会形成粗‎糙不平或沙石‎状的表面。

六种常见的PCB的表面处理方式介绍
 PCB表面处理技术是指在PCB元器件和电气连接点上人工形成一层与基体的机械、物理和化学性能不同的表层的工艺方法。

其目的是保证PCB良好的可焊性或电气性能。

由于铜在空气中倾向于以氧化物的形式存在，严重影响PCB的可焊性和电气性能，因此需要对PCB进行表面处理。

 目前常见的表面处理方式有以下几种：
 1、热风整平
 在PCB表面涂覆熔融锡铅焊料并用加热压缩空气整平（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化合物，其厚度大约有1～2mil；
 2、有机防氧化（OSP）
 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。

PCB铜表面的抗氧化处理方法随着电子行业的飞速发展，印刷电路板（PCB）已成为各种电子设备中不可或缺的部分。

为了确保PCB的可靠性和稳定性，表面处理尤为重要。

其中，铜表面的抗氧化处理是关键环节。

本文将详细介绍三种PCB铜表面抗氧化处理方法，包括涂层处理、化学处理和电镀处理，并阐述其优缺点和实际应用效果。

铜表面抗氧化处理能够提高PCB的耐腐蚀性和耐磨性，从而延长其使用寿命。

抗氧化处理还可以增强PCB的导电性能，确保信号传输的稳定性和可靠性。

现有的抗氧化处理方法主要包括涂层处理、化学处理和电镀处理。

涂层处理是一种常见的铜表面抗氧化处理方法，其主要步骤包括表面清洁、涂层敷设和固化。

此方法的优点在于操作简单、成本低廉，可以有效地隔离铜表面与空气的接触，从而防止氧化。

然而，涂层处理也存在一些缺点，如涂层脱落导致导电性能下降，以及涂层固化过程中可能产生的有害物质。

化学处理主要是利用一些化学试剂与铜表面发生反应，从而在铜表面形成一层致密的氧化膜，起到抗氧化作用。

化学处理的优点在于成本较低、效率高，适用于大规模生产。

然而，化学处理过程中可能产生的废液对环境造成污染，需要妥善处理。

电镀处理是一种在铜表面沉积一层金属镀层的方法，常用的是镀金、镀镍等。

电镀处理的优点在于镀层与铜表面结合牢固、导电性能好，同时能够提高PCB的耐腐蚀性。

然而，电镀处理成本较高，对环境污染较大。

在实际应用中，三种抗氧化处理方法的效果因具体情况而异。

涂层处理在某些情况下会导致涂层与铜表面剥离，影响导电性能。

化学处理虽然效率高，但废液处理不当会对环境造成污染。

电镀处理虽然效果好，但成本较高，对环境污染也较大。

针对上述问题，未来的研究方向主要有两个方面：一是开发新型的、环保的抗氧化处理方法；二是在保证抗氧化效果的同时，降低处理成本，提高生产效率。

例如，可以研究新型环保涂料用于涂层处理，既能起到抗氧化作用，又不会污染环境；或者优化电镀工艺，提高镀层质量的同时降低成本。