PCB工艺知识对比

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每种封装应用的要求都不一样，对应的表面处理也不一样。简单介绍封装的要求：

1. 线绑定(金线，铝线，铜线）

2. 无铅焊接

3. 强的焊接强度

4. 稳定的接触电阻

5. 导电粘合

……………………对于要求暂举出这么多。

对于欧盟的相关环保指令，PCB 的表面处理该做哪些变化了？PCB 的表面处理能各适用什么封装了？

1. HASL 热风整平（我们常说的喷锡）

喷锡是 PCB 早期常用的处理。现在分为含铅喷锡和无铅喷锡。

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喷锡的优点：

－－>较长的存储时间

－－>PCB 完成后，铜表面完全的润湿了（焊接前完全覆盖了锡）

－－>适合无铅焊接

－－>工艺成熟

－－>成本低

-  -    适合目视检查和电测

喷锡的弱点:

－－>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。

－－>喷锡时铜会溶解，并且板子经受一次高温。

－－>特别厚或薄的板，喷锡有局限，生产操作不方便。

1. OSP （有机保护膜）

有机保护膜应用也比较早，现在已经研究出适合高温和多次回流焊的 OSP 膜。

－－>制程简单，表面非常平整，适合无铅焊接和 SMT。

－－>容易返工，生产操作方便，适合水平线操作。

－－>板子上适合多种处理并存（比如：OSP+ENIG）

－－>成本低，环境友好。

OSP 弱点：

－－>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）

－－>不适合压接技术，线绑定。

－－>目视检测和电测不方便。

－－>SMT 时需要 N2 气保护。

－－>SMT 返工不适合。

－－>存储条件要求高。

化学银

化学银是比较好的表面处理工艺。

化学银的优点：

－－>制程简单，适合无铅焊接，SMT.

－－>表面非常平整

－－>适合非常精细的线路。

-  -   成本低

化学银的弱点:

－－>存储条件要求高，容易污染。

－－>焊接强度容易出现问题（微空洞问题）。

－－>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。

－－>电测也是问题

化学锡：

化学锡是最铜锡置换的反应。

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化学锡优点：

－－>适合水平线生产。

－－>适合精细线路处理，适合无铅焊接，特别适合压接技术。

-  -  非常好的平整度，适合SMT

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弱点:

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－－需要好的存储条件，最好不要大于 6 个月，以控制锡须生长。

－－>不适合接触开关设计

－－>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。

－－>多次焊接时，最好 N2 气保护。

－－>电测也是问题。

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

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化镍金优点：

－－>适合无铅焊接。

－－>表面非常平整，适合 SMT。

－－>通孔也可以上化镍金。

－－>较长的存储时间，存储条件不苛刻。

－－>适合电测试。

－－>适合开关接触设计。

－－>适合铝线绑定，适合厚板，抵抗环境攻击强。

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

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备注：纯金厚 0.1-0.5 适合焊接，纯金 0.5-1.0，适合金铜线绑定；硬金厚度>1 微米。电镀镍金优点：

－－>较长的存储时间>12 个月。

－－>适合接触开关设计和金线绑定。

－－>适合电测试

弱点：

－－>较高的成本，金比较厚。

－－>电镀金手指时需要额外的设计线导电。

－－>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。

－－>电镀表面均匀性问题。

－－>电镀的镍金没有包住线的边。

－－>不适合铝线绑定。

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。

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优点：

－－>在 IC 载板上应用，适合金线绑定，铝线绑定。适合无铅焊接。

－－>与 ENIG 相比，没有镍腐蚀（黑盘）问题；成本比 ENIG 和电镍金便宜。

－－>长的存储时间。

－－>适合多种表面处理工艺并存在板上。弱点：

－－>制程复杂。控制难。

－－>在 PCB 领域应用历史短。

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每个表面处理方式都各有各的优势