多层线路板厂家之PCB电路板不同表面处理的优缺点---深联电路板
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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。
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。
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。
PCB 各种不同可焊表面及无铅制程在装配上之研讨(1)目前PCB各种常用的可焊表面处理分别为保焊剂(OSP) --Organic Solderability Preservatives喷锡(HASL)--- Hot Air Solder Levelling浸银(Immersion Silver Ag)浸锡(Immersion Tin Sn)化镍浸金(Electroless Nickel Immersion Gold, ENIG)2004年因喷锡板已突破设备、材料(Sn-Cu-Ni)的瓶颈,并成功量产,故喷锡已成PCB无铅表面处理的首选(目前Sn63/Pb37多层板喷锡市场占有率为90%以上)(2)各种常用可焊表面处理焊接BGA后(约美金100cent铜币大小的BGA图一)经拉力试验所得知强度比较表上表摘自PC FAB上的资料< 图一 >(3)各种表面处理之优点及缺点比较(4)一般含铅制程及无铅制程IR Reflow比较图:Lead free reflow(SnCuNi)两者比较得知无铅IR Reflow的 Peak temp比含铅多了约240℃-225℃=15℃Peak TEMP的时间多了 20-5=5 Sec 多了四倍Preheat也多了约(150~180℃)-(140~170℃)=10℃为避免装配时减少IR Reflow对Z axis expansion的冲击, 造成孔壁破拉裂,建议凡板厚超越70milm)或12层板以上用无铅制程者一律采用High Tg 170℃)的材料而不是一般FR4 Tg(135℃)的材料.Z axis expansion Before Tg *10-5m/m℃Z axis expansion After Tg *10-5 m/m℃。
多层线路板厂家之PCB电路板不同表面处理的优缺点---深联电路板
作者:深圳市深联电路有限公司
电路板的表面处理有很多种类,PCB打样人员要根据电路板的性能和需求来选择,下面简单分析下PCB各种表面处理的优缺点,以供参考!
一、HASL热风整平(我们常说的喷锡)
喷锡是PCB电路板早期常用的处理。
现在分为有铅喷锡和无铅喷锡。
喷锡的优点:
1.较长的存储时间
2.PCB完成后,铜表面完全的润湿了(焊接前完全覆盖了锡)
3.适合无铅焊接
4.工艺成熟
5.成本低
6.适合目视检查和电测
喷锡的弱点:
1.不适合线绑定;因表面平整度问题,在SMT上也有局限;不适合接触开关设计。
2.喷锡时铜会溶解,并且板子经受一次高温。
3.特别厚或薄的板,喷锡有局限,生产操作不方便。
二、OSP (有机保护膜)
OSP的优点:
1.制程简单,表面非常平整,适合无铅焊接和SMT。
2.容易返工,生产操作方便,适合水平线操作。
3.板子上适合多种处理并存(比如:OSP+ENIG)
4.成本低,环境友好。
OSP的弱点:
1.回流焊次数的限制(多次焊接厚,膜会被破坏,基本上2次没有问题)
2.不适合压接技术,线绑定。
3.目视检测和电测不方便。
4.SMT时需要N2气保护。
5.SMT返工不适合。
6.存储条件要求高。
三、化学银
化学银是比较好的表面处理工艺。
化学银的优点:
1.制程简单,适合无铅焊接,SMT。
2.表面非常平整
3.适合非常精细的线路。
4.成本低。
化学银的弱点:
1.存储条件要求高,容易污染。
2.焊接强度容易出现问题(微空洞问题)。
3.容易出现电迁移现象以及和阻焊膜下铜出现贾凡尼咬蚀现象。
4.电测也是问题
四、化学锡
化学锡是最铜锡置换的反应。
化学锡的优点:
1.适合水平线生产。
2.适合精细线路处理,适合无铅焊接,特别适合压接技术。
3.非常好的平整度,适合SMT。
化学锡的弱点:
1.需要好的存储条件,最好不要大于6个月,以控制锡须生长。
2.不适合接触开关设计
3.生产工艺上对阻焊膜工艺要求比较高,不然会导致阻焊膜脱落。
4.多次焊接时,最好N2气保护。
5.电测也是问题。
五、化学镍金(ENIG)
化镍金是应用比较大的一种表面处理工艺,记住:镍层是镍磷合金层,依据磷含量分为高磷镍和中磷镍,应用方面不一样,这里不介绍其区别。
化镍金的优点:
1.适合无铅焊接。
2.表面非常平整,适合SMT。
3.通孔也可以上化镍金。
4.较长的存储时间,存储条件不苛刻。
5.适合电测试。
6.适合开关接触设计。
7.适合铝线绑定,适合厚板,抵抗环境攻击强。
六、电镀镍金
电镀镍金分为“硬金”和“软金”,硬金(比如:金钴合金)常用在金手指上(接触连接设计),软金就是纯金。
电镀镍金在IC载板(比如PBGA)上应用比较多,主要适用金线和铜线绑定,但载IC载板电镀的适合,绑定金手指区域需要额外做导电线出来才能电镀。
电镀镍金的优点:
1.较长的存储时间>12个月。
2.适合接触开关设计和金线绑定。
3.适合电测试
电镀镍金的弱点:
1.较高的成本,金比较厚。
2.电镀金手指时需要额外的设计线导电。
3.因金厚度不一直,应用在焊接时,可能因金太厚导致焊点脆化,影响强度。
4.电镀表面均匀性问题。
5.电镀的镍金没有包住线的边。
6.不适合铝线绑定。
七、镍钯金(ENEPIG)
镍钯金现在逐渐开始在PCB领域开始应用,之前在半导体上应用比较多。
适合金,铝线绑定。
镍钯金的优点:
1.在IC载板上应用,适合金线绑定,铝线绑定。
适合无铅焊接。
2.与ENIG相比,没有镍腐蚀(黑盘)问题;成本比ENIG和电镍金便宜。
3.长的存储时间。
4.适合多种表面处理工艺并存在板上。
镍钯金的弱点:
1.制程复杂,控制难。
2.在PCB电路板领域应用历史短。