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电路板制作中那些表面处理方式

  • 发表时间:2025-02-21 16:12:03
  • 来源:本站
  • 人气:406

在电路板制作中,常见的表面处理方式有以下几种:

  1. 热风整平(HASL)

    • 又称热风焊料整平或喷锡。通过在PCB表面涂覆熔融锡铅焊料并用加热压缩空气整平,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。

    • 分为垂直式和水平式两种,水平式热风整平镀层较均匀,可实现自动化生产。

    • 优点是成本低、工艺简单、焊接性能佳,适用于手工焊接和波峰焊接。

    • 缺点是可能造成焊锡层厚度不均,不适合高密度互连(HDI)电路板,且热应力可能对电路板造成损伤。

    • 无铅热风整平(Lead-Free HASL)则使用无铅合金代替锡铅合金,符合环保要求。

  2. 有机涂覆(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、耐湿性的特性,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)。同时,这层膜必须在后续的焊接高温中能被助焊剂迅速清除,以便焊接。

    • 优点是环保、成本低、适合精细间距和HDI电路板。

    • 缺点是耐腐蚀性较差,保护膜较薄,不适合长期暴露在潮湿环境中,且需要尽快进行焊接,否则保护效果会减弱。

  3. 化学镀镍/浸金(ENIG)

    • 在铜面上包裹一层厚厚的、电性良好的镍金合金,可以长期保护PCB。它不仅能够防止铜氧化,还能在PCB长期使用过程中保持良好的电性能。

    • 优点是表面平整、焊接性能优异,具有良好的耐腐蚀性,适用于高密度组装和高可靠性要求的PCB。

    • 缺点是成本较高,且金层可能会与某些焊料发生金锡脆性问题。

  4. 浸银(Immersion Silver)

    • 在PCB表面形成一层银层,既能防止氧化,又具有良好的导电性和焊接性能。

    • 优点是成本适中,导电性和焊接性良好,适合高频电路应用。

    • 缺点是银容易氧化,与空气中的硫反应生成硫化银,影响性能,因此需要严格的存储条件。且浸银不具备化学镀镍/浸金所具有的好的耐磨损性。

  5. 浸锡(Immersion Tin)

    • 在PCB表面涂覆一层锡,形成平整的锡层,具有良好的焊接性能。

    • 优点是成本相对较低,工艺简单,适用于多种焊接方式。

    • 缺点是耐腐蚀性不如镍金层,可能会出现锡须问题,影响可靠性。且浸锡板不可存储太久,因为其表面会形成一层氧化锡,影响焊接效果。

  6. 电镀镍金

    • 在PCB表面导体先电镀上一层镍后再电镀上一层金,镀镍主要是防止金和铜间的扩散。

    • 分为镀软金和镀硬金两种。软金主要用于芯片封装时打金线;硬金则主要用在非焊接处的电性互连(如金手指),其镀层硬度较高,耐磨性好。

    • 优点是提供良好的导电性和耐腐蚀性,适用于需要经常插拔的接口等场景。

    • 缺点是成本较高,生产过程较为复杂,需要严格控制。

此外,还有一些混合表面处理技术,如沉镍金+防氧化、电镀镍金+沉镍金、电镀镍金+热风整平、沉镍金+热风整平等,这些技术结合了多种表面处理方式的优点,适用于特定的高要求应用场景。