PCB廠常見(jiàn)的PCB表面處理工藝有噴錫,OSP,沉金,沉銀,沉錫,……這里的“表面”指的是PCB上為電子元器件或其他系統(tǒng)到PCB的電路之間提供電氣連接的連接點(diǎn),如焊盤或接觸式連接的連接點(diǎn)。裸銅本身的可焊性很好,但是暴露在空氣中很容易氧化,而且容易受到污染。這也是PCB必須要進(jìn)行表面處理的原因。
1、噴錫(HASL)
在穿孔器件占主導(dǎo)地位的場(chǎng)合,波峰焊是最好的焊接方法。采用熱風(fēng)整平(HASL, Hot-air solder leveling)表面處理技術(shù)足以滿足波峰焊的工藝要求,當(dāng)然對(duì)于結(jié)點(diǎn)強(qiáng)度(尤其是接觸式連接)要求較高的場(chǎng)合,多采用電鍍鎳/金的方法。HASL是在世界范圍內(nèi)主要應(yīng)用的表面處理技術(shù),但是有三個(gè)主要?jiǎng)恿ν苿?dòng)著電子工業(yè)不得不考慮HASL的替代技術(shù):成本、新的工藝需求和無(wú)鉛化需要。
從成本的觀點(diǎn)來(lái)看,許多電子元件諸如移動(dòng)通信和個(gè)人計(jì)算機(jī)正變成平民化的消費(fèi)品。以成本或更低的價(jià)格銷售,才能在激烈的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中立于不敗之地。組裝技術(shù)發(fā)展到SMT以后, PCB焊盤在組裝過(guò)程中要求采用絲網(wǎng)印刷和回流焊接工藝。在SMA場(chǎng)合,PCB表面處理工藝最初依然沿用了HASL技術(shù),但是隨著SMT器件的不斷縮小,焊盤和網(wǎng)板開(kāi)孔也在隨之變小,HASL技術(shù)的弊端逐漸暴露了出來(lái)。HASL技術(shù)處理過(guò)的焊盤不夠平整,共面性不能滿足細(xì)間距焊盤的工藝要求。環(huán)境的關(guān)注通常集中在潛在的鉛對(duì)環(huán)境的影響。
2、有機(jī)可焊性保護(hù)層(OSP)
OSP的保護(hù)機(jī)理
故名思意,有機(jī)可焊性保護(hù)層(OSP, Organic solderability preservative)是一種有機(jī)涂層,用來(lái)防止銅在焊接以前氧化,也就是保護(hù)PCB焊盤的可焊性不受破壞。目前廣泛使用的兩種OSP都屬于含氮有機(jī)化合物,即連三氮茚(Benzotriazoles)和咪唑有機(jī)結(jié)晶堿(Imidazoles)。它們都能夠很好的附著在裸銅表面,而且都很專一―――只情有獨(dú)鐘于銅,而不會(huì)吸附在絕緣涂層上,比如阻焊膜。 連三氮茚會(huì)在銅表面形成一層分子薄膜,在組裝過(guò)程中,當(dāng)達(dá)到一定的溫度時(shí),這層薄膜將被熔掉,尤其是在回流焊過(guò)程中,OSP比較容易揮發(fā)掉。咪唑有機(jī)結(jié)晶堿在銅表面形成的保護(hù)薄膜比連三氮茚更厚,在組裝過(guò)程中可以承受更多的熱量周期的沖擊。