PCB板表面如何處理提高可靠性設計

問

PCB板為什么要做表面處理？

由于PCB上的銅層很容易被氧化，因此生成的銅氧化層會嚴重降低焊接質量，從而降低最終產品的可靠性和有效性，為了避免這種情況的發(fā)生，需要對PCB進行表面處理。

常見的表面處理方式包括OSP、噴錫、沉金等工藝，本文主要針對噴錫工藝部分做相關介紹。

表面處理噴錫

噴錫工藝稱為HASL熱風整平，又名熱風焊料整平，它是在PCB表面涂覆熔融錫鉛焊料并用加熱壓縮空氣整平（吹平）的工藝，使其形成一層既抗銅氧化又可提供良好的可焊性的涂覆層，熱風整平時焊料和銅在結合處形成銅錫金屬化合物，其厚度大約有1～2mil。

噴錫工藝分為有鉛噴錫和無鉛噴錫，其區(qū)別是無鉛噴錫屬于環(huán)保類工藝，不含有害物質“鉛”，熔點在218度左右；有鉛噴錫不屬于環(huán)保類工藝，含有害物質"鉛"，熔點183度左右。從錫的表面看，有鉛錫比較亮，無鉛錫比較暗淡。

HASL工藝的優(yōu)點

價格較低，焊接性能佳。

HASL工藝的缺點

不適合用來焊接細間隙的引腳及過小的元器件，因為噴錫板的表面平整度較差，且在后續(xù)組裝過程中容易產生錫珠，對細間隙引腳元器件較易造成短路。

噴錫的工藝制成能力

錫厚標準：2-40um

加工尺寸：最大1200*530mm

正常工藝流程：

工程師設計要求：

1、當板厚<0.6mm時，噴錫時因板材受熱變形會錫高、錫面不平，建議客戶做其他表面處理。

2、當板厚>1.0mm時，長邊尺寸與短邊尺寸相差50mm以內時，設計者可以自由決定導軌邊。

3、微盲孔原則上阻焊不做開窗設計，如果要做開窗，必須設計盲孔填平，盲孔填平后的開窗，如果是阻焊定義PAD，則要滿足阻焊定義PAD設計的要求，否則需告知客戶孔壁及孔口有露銅的不良缺陷。

噴錫的特殊工藝流程

噴錫+電金手指

金手指阻焊開窗與最近焊盤距離保證在1mm以上，防止金手指上錫。

噴錫+電長短金手指

采用剝引線的方式制作外層線路和阻焊，金手指阻焊開窗與最近焊盤距離保證在1mm以上，防止金手指上錫。

噴錫+碳油

噴錫+可剝膠

噴錫缺陷孔銅剝離解決辦法

當板厚>2.0mm，孔徑>1.0mm，孔距較小的情況下，金屬化槽壁及孔壁的銅受熱容易剝離，多層板在內層增加連接環(huán)，寬度≥8mil可解決此問題，雙面板當設計滿足可能出現(xiàn)孔銅剝離的情況下建議不做噴錫。

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還可結合單板的實際情況來進行物理參數(shù)的設定，盡量增加PCB生產的工藝窗口，采用最成熟的加工工藝和參數(shù)，降低加工難度，提高成品率，減少后期PCB制作的成本和周期。