揭秘PCB板的八種神秘表面處理工藝

印制電路板（PCB）作為電子元器件的支撐和電子元器件電路連接的提供者，在電子設(shè)備中占據(jù)重要地位。而PCB的表面處理工藝，對(duì)于保證電路板的性能、提高焊接質(zhì)量以及增強(qiáng)電路板的耐腐蝕性都至關(guān)重要。本文將詳細(xì)介紹PCB板子的八種表面處理工藝，以幫助讀者更好地了解和選擇適合自身需求的工藝。

一、熱風(fēng)整平（HASL）

熱風(fēng)整平，又稱熱風(fēng)焊料整平，俗稱噴錫。它是在PCB表面涂覆熔融錫鉛焊料并用加熱壓縮空氣整平的工藝，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。這種工藝分為垂直式和水平式兩種，一般認(rèn)為水平式較好，主要是水平式熱風(fēng)整平鍍層比較均勻，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。其一般流程為：微蝕、預(yù)熱、涂覆助焊劑、噴錫、清洗。噴錫工藝的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜，焊接性能佳；但缺點(diǎn)是不適合用來(lái)焊接細(xì)間隙的引腳及過小的元器件。

二、有機(jī)涂覆（OSP）

有機(jī)涂覆工藝不同于其它表面處理工藝，它是在潔凈的裸銅表面上，以化學(xué)的方法長(zhǎng)出一層有機(jī)皮膜。這層膜具有防氧化、耐熱沖擊、耐濕性，用以保護(hù)銅表面于常態(tài)環(huán)境中不再繼續(xù)生銹（氧化或硫化等）；同時(shí)又必須在后續(xù)的焊接高溫中，能很容易被助焊劑所迅速清除，以便焊接。有機(jī)涂覆工藝簡(jiǎn)單、成本低廉，在業(yè)界被廣泛使用。

三、化學(xué)鍍鎳/浸金

化學(xué)鍍鎳/浸金是在銅面上包裹一層厚厚的、電性良好的鎳金合金，并可以長(zhǎng)期保護(hù)PCB。它不像OSP那樣僅作為防銹阻隔層，而是能夠在PCB長(zhǎng)期使用過程中有用并實(shí)現(xiàn)良好的電性能。另外，它也具有其它表面處理工藝所不具備的對(duì)環(huán)境的忍耐性。

四、浸銀

浸銀工藝是介于有機(jī)涂覆和化學(xué)鍍鎳/浸金之間的一種工藝，它幾乎是亞微米級(jí)的純銀涂覆。浸銀工藝比較簡(jiǎn)單、快速，即使暴露在熱、濕和污染的環(huán)境中，銀仍然能夠保持良好的可焊性，但會(huì)失去光澤。浸銀不具備化學(xué)鍍鎳/浸金所具有的好的耐磨損性。

五、浸錫

由于目前所有的焊料都是以錫為基礎(chǔ)的，所以錫層能與任何類型的焊料相匹配。浸錫工藝可以形成平坦的銅錫金屬間化合物，這個(gè)特性使得浸錫具有和熱風(fēng)整平一樣的好的可焊性，而沒有熱風(fēng)整平存在的平坦性問題。但是，浸錫板不可存儲(chǔ)太久，因?yàn)槠浔砻鏁?huì)形成一層氧化錫，影響焊接效果。因此，組裝時(shí)必須根據(jù)浸錫的先后順序進(jìn)行。

六、電鍍硬金

電鍍硬金是在PCB表面導(dǎo)體先電鍍上一層鎳后再電鍍上一層金，鍍鎳主要是防止金和銅間的擴(kuò)散。電鍍鎳金的鍍層硬度較高，因此耐磨性好，適用于需要經(jīng)常插拔的接口等場(chǎng)景。此外，電鍍硬金還具有良好的導(dǎo)電性和耐腐蝕性。

七、化學(xué)鎳鈀金

化學(xué)鎳鈀金是通過化學(xué)方法在PCB表面沉積一層鎳鈀金合金。這種工藝的優(yōu)點(diǎn)是焊接性能好、表面平整、熱穩(wěn)定性好等。此外，鈀具有良好的延展性和可塑性，使得鎳鈀金合金在受到外力時(shí)能夠保持穩(wěn)定的電氣連接。

八、無(wú)鉛噴錫（LF-HASL）

隨著環(huán)保意識(shí)的提高，無(wú)鉛焊接成為趨勢(shì)。LF-HASL使用無(wú)鉛錫合金進(jìn)行表面涂層，以滿足環(huán)保要求。這種工藝與傳統(tǒng)的HASL相似，但使用的是無(wú)鉛焊料。無(wú)鉛噴錫的優(yōu)點(diǎn)是環(huán)保、價(jià)格適中且焊接性能良好；但缺點(diǎn)是對(duì)于細(xì)間距的引腳和小型元器件的焊接可能存在一定的困難。

總的來(lái)說，PCB的表面處理工藝多種多樣，每種工藝都有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)和適用場(chǎng)景。在選擇時(shí)，需要綜合考慮應(yīng)用需求、成本、環(huán)保要求以及生產(chǎn)條件等多方面因素。隨著科技的不斷發(fā)展，未來(lái)還可能出現(xiàn)更多創(chuàng)新的表面處理工藝，以滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)和不斷提高的產(chǎn)品性能要求。

在選擇PCB表面處理工藝時(shí)，還應(yīng)考慮以下因素：

電氣性能：不同的表面處理工藝對(duì)電氣性能的影響不同。例如，電鍍硬金和化學(xué)鎳鈀金等工藝可以提供更好的導(dǎo)電性和耐腐蝕性，適用于高性能電子設(shè)備。

焊接性能：熱風(fēng)整平、浸錫等工藝可以提供良好的焊接性能，適用于需要大量焊接的場(chǎng)景。而有機(jī)涂覆則需要在焊接前清除涂層，因此可能不適合大規(guī)模焊接。

成本考慮：不同的表面處理工藝成本差異較大。一般來(lái)說，電鍍和化學(xué)鍍等工藝成本相對(duì)較高，而有機(jī)涂覆等簡(jiǎn)單工藝則成本較低。在選擇時(shí)需要根據(jù)產(chǎn)品定價(jià)和市場(chǎng)需求進(jìn)行權(quán)衡。

環(huán)保要求：隨著全球環(huán)保意識(shí)的提高，無(wú)鉛、無(wú)鹵等環(huán)保要求逐漸成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。因此，在選擇表面處理工藝時(shí)，需要考慮其是否符合相關(guān)環(huán)保法規(guī)和客戶要求。

生產(chǎn)效率和自動(dòng)化程度：一些先進(jìn)的表面處理工藝可以實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率并降低人工成本。在選擇時(shí)需要考慮生產(chǎn)線的實(shí)際情況和升級(jí)改造成本。

綜上所述，PCB表面處理工藝的選擇是一個(gè)綜合性問題，需要綜合考慮多方面因素。在實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)具體需求和條件進(jìn)行靈活選擇，以達(dá)到最佳的性能和成本效益。同時(shí)，隨著科技的不斷發(fā)展，未來(lái)PCB表面處理工藝將繼續(xù)創(chuàng)新和發(fā)展，為電子設(shè)備制造業(yè)帶來(lái)更多的可能性和機(jī)遇。