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PCB表面处理工艺简析

time : 2019-05-13 09:17       作者:凡亿pcb

  在硬件工程师设计PCB后,都会把PCB发送到生产厂商进行打样或者批量制作,通常文件和一份工艺说明表一起发送,工艺说明表会明确告诉该文件生产的要求,并且一种有一项必填项即为PCB的表面处理工艺,不同的表面处理工艺决定的板子的大生产方向及其报价和交期,另外对不同表面的工艺的表观也截然不同。接下来简单介绍一下常规一些表面工艺基础原理和适用优缺点。

  首先我们必须知道为什么PCB表面要进行各种不同的处理,它的实际作用又是如何?由于氧化作用,暴露在空气的中的铜易和空气发生氧化还原反应生成氧化铜,疏松的氧化铜对后续焊接会造成很大的影响,比如虚焊,更甚者无法焊接,会给后续PCB加工形成极大的困扰。所以再生产的,我们会给表面敷上一层保护层,防止线路焊盘被氧化或被空气腐蚀。

  下面介绍常见几个表面处理工艺,喷锡、沉金、OSP。当然没有任何一种工艺是完美的,都有各自的优缺点,需要我们合理利用不同的工艺。

  喷锡工艺:

  又叫热风整平。此项工艺曾经在PCB的表面处理工艺中占据很重要的地位,但是喷锡工艺在处理方面,工作环境气味异常且比较危险,污染环境严重。但是其工艺确对一些线路间距大的板子较为适用,它的平坦性对于后续的组装非常良好。优点:价格成本低廉,焊接性能良好。缺点:由于喷锡版表面的平整度差,不适用于板面间隙较小的引脚或者smd焊盘,这种焊接易发生短路。尤其过回流焊,受高温影响易产生锡珠,造成表面不平整影响后续焊接。且再生产时也容易发生一些孔内藏锡珠问题,影响工序后续进度。如图1,为喷锡工艺效果图。

  (图一)

  沉金工艺:

  此项工艺主要应用在一些需要长时间储存或者链接功能性的板子上,它通过化学沉积的方法,在其表面发生氧化还原反应使其生产一层厚厚的金层,外观一般展示为金黄色色,并且和镀金工艺有所区分。优点:表面不易被氧化,可 以长时间储存,表面平整,可焊性高,适合那些间隙较小的引脚和焊盘。缺点:价格成本昂贵,焊接强度略低。镍层随着长时间的放置氧化,对长期的可靠性也有影响。如图二为沉金工艺效果图。

  (图二)

  OSP工艺:

  OSP工艺就是在生产的PCB裸铜表面生产一层有机保护膜,使其在焊接时受到高温时被清除,使铜面迅速和元器件达到焊接融合的效果。当然这层薄膜也是防氧化的功能,还有耐湿性,耐热冲击。目前国内使用该工艺比例逐渐增多,但是储存时限的的限制也产生其使用的弊端。优点:价格成本低廉,焊接性能佳。缺点:易受长时间的酸度和湿度影响,储存时间有限。如图三为OSP工艺展示图。

  (图三)

  综上其为常见三中表面工艺,各有千秋,在选择可根据不同适应进行选择。有兴趣了解生产工艺流程对产品的选择会更加有一个清晰的选择认知。


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