印刷电路板PCB表面处理种类介绍
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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。
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。
【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。
电子厂常用的五种表面处理工艺电子厂作为一个高精密制造工业,需要对产品表面进行各种特殊的处理,以达到防腐、防潮、提高产品质量等目的。
以下将介绍电子厂常用的五种表面处理工艺。
一、化学镀铜技术化学镀铜是利用电化学原理,在表面涂上一层均匀的铜层。
对于电子制造行业来说,广泛应用在印刷电路板(PCB)的制造过程中。
化学镀铜越来越受到重视,因为它不仅能够提高电路板的导电性,而且还能增强电路板的抗腐蚀能力。
二、防氧化镀层技术电子元器件在使用过程中经常会出现氧化现象,导致电路不工作或者工作不稳定。
为了解决这个问题,电子厂采用防氧化镀层技术。
这种技术采用稀有金属或者其他合金材料进行表面处理,使电子元器件长时间处于无氧环境中不会氧化,从而提高了其使用寿命。
三、阳极氧化技术阳极氧化是一种将金属表面转化为表面微孔或多孔氧化膜的技术。
它广泛应用于轻工、机械、电子等领域,用于增加表面硬度、耐磨性、防腐性等方面。
该技术可以增加优质金属表面的耐磨性和硬度。
四、电镀技术电镀是在金属表面上沉积一层金属膜以改变金属表面的物理、化学性质,进而达到提高抗腐蚀能力的目的。
电子产业中使用最多的是电镀锡、电镀钴、电镀银等电镀工艺。
例如,电子印刷板通常先经过镀铜,然后再进行镀金、镀锡、镀铅等表面处理工艺。
五、热处理技术对于电子产品来说,热处理技术往往在金属模具、模具工作表面处理以及金属钎焊等工艺中广泛应用。
热处理可以改变金属材料的结晶状态,使其在工作温度范围内具有良好的力学性能、疲劳性能、耐磨性和抗腐蚀性。
总的来说,电子厂常用的五种表面处理工艺是化学镀铜、防氧化镀层技术、阳极氧化技术、电镀技术和热处理技术。
这些工艺在电子产品的制造过程中起到了关键作用,提高了产品质量,增强了产品的耐用性。
PCB表面处理工艺常见六大分类一、定义PCB表面处理工艺是指在PCB元器件和电气连接点上,人工形成一层与原有基体性能不同表层的工艺方法。
由于铜本身的可焊性良好,但在空气中倾向于以氧化物的形式存在,因此需要对PCB进行表面处理,避免影响PCB的可焊性与电气性能。
二、工艺分类1、热风整平热风整平HASL,又称热风焊料整平。
它是在PCB表面涂覆熔融锡铅焊料并用加热压缩空气整平(吹平),使其形成一层抗铜氧化且可焊性良好的涂覆层。
热风整平分为垂直式和水平式两种。
PCB进行热风整平时,要浸在熔融的焊料中,风刀在焊料凝固之前吹平液态焊料,并将铜面上焊料的弯月状最小化,阻止焊料桥接。
工艺流程:微蚀——预热——涂覆助焊剂——喷锡——清洗2、有机防氧化(OSP)OSP,又称Preflux,译为有机保焊膜、护铜剂。
OSP指的是在洁净的裸铜表面上,以化学方法长出一层具有防氧化,耐热冲击,耐湿性功效的有机皮膜,用以阻隔铜和空气,避免铜表面于常态环境中氧化或硫化。
同时OSP在后续的焊接高温中,容易被助焊剂所迅速清除,以便焊接。
工艺流程:脱脂——微蚀——酸洗——纯水清洗——有机涂覆——清洗3、化学沉镍金化学沉镍金指的是在铜表面上包裹一层电性能良好的镍金合金。
不同于OSP仅作为防锈阻隔层,化学沉镍金能在PCB长期使用过程中保证其具有良好的电性能。
另外,化学沉镍金也具有优于其它表面处理工艺的环境忍耐性。
工艺流程:脱酸洗清洁——微蚀——预浸——活化——化学镀镍——化学浸金4、化学沉银化学沉银介于OSP与化学镀镍或浸金之间,工艺较简单、快速。
其暴露于热、湿与污染的环境中,仍能保证很好的电性能及良好的可焊性。
美中不足的是,会失去光泽。
由于银层下面没有镍,因此沉银不具备化学镀镍或浸金那样好的物理强度。
5、电镀镍金电镀镍金指的是在PCB表面导体先电镀上一层镍之后,再电镀上一层金。
镀镍主要作用是防止金与铜之间发生扩散。
电镀镍金分类:(1)镀软金即纯金,表面看起来不亮,主要用于芯片封装时打金线;(2)镀硬金,表面平滑坚硬、耐磨,含有钴等元素,表面看起来较光亮。