目前有关铅和溴的话题是最热门的;无铅化和无卤化将在很多方面影响着PCB的发展。虽然目前来看,PCB的表面处理工艺方面的变化并不是很大,好像还是比较遥远的事情,但是应该注意到:长期的缓慢变化将会导致巨大的变化。在环保呼声愈来愈高的情况下,PCB的表面处理工艺未来肯定会发生巨变。
表面处理的目的
表面处理最基本的目的是保证良好的可焊性或电性能。由于自然界的铜在空气中倾向于以氧化物的形式存在,不大可能长期保持为原铜,因此需要对铜进行其他处理。虽然在后续的组装中,可以采用强助焊剂除去大多数铜的氧化物,但强助焊剂本身不易去除,因此业界一般不采用强助焊剂。
常见的五种表面处理工艺
热风整平
热风整平 又名热风焊料整平,它是在PCB表面涂覆熔融锡铅焊料并用加热压缩空气整(吹)平的工艺,使其形成一层既抗铜氧化,又可提供良好的可焊性的涂覆层。热风整平时焊料和铜在结合处形成铜锡金属间化合物。
有机涂覆
有机涂覆工艺不同于其他表面处理工艺,它是在铜和空气间充当阻隔层;有机涂覆工艺简单、成本低廉,这使得它能够在业界广泛使用。
化学镀镍/浸金
化学镀镍/浸金工艺不像有机涂覆那样简单,化学镀镍/浸金好像给PCB穿上厚厚的盔甲;另外化学镀镍/浸金工艺也不像有机涂覆作为防锈阻隔层,它能够在PCB长期使用过程中有用并实现良好的电性能。
浸银
浸银工艺介于有机涂覆和化学镀镍/浸金之间,工艺比较简单、快速;不像化学镀镍/浸金那样复杂,也不是给PCB穿上一层厚厚的盔甲,但是它仍然能够提供好的电性能。
浸锡
由于目前所有的焊料都是以锡为基础的,所以锡层能与任何类型的焊料相匹配。从这一点来看,浸锡工艺极具有发展前景。
其他表面处理工艺的应用较少,下面来看应用相对较多的电镀镍金和化学镀钯工艺。
表面处理工艺的选择
表面处理工艺的选择主要取决于最终组装元器件的类型;表面处理工艺将影响PCB的生产、组装和最终使用,下面将具体介绍常见的五种表面处理工艺的使用场合。
- 热风整平:曾经在PCB表面处理工艺中处于主导地位,但现在已经被有机涂覆和化学镀镍/浸金等工艺取代。
- 有机涂覆:目前可能已超过热风整平居于第一位,适用于各种PCB类型。
- 化学镀镍/浸金:用于表面有连接功能性要求和较长储存期的板子,如手机按键区、芯片处理器弹性连接区。
- 浸银:成本较低,适用于有连接功能性要求和需要降低成本的PCB。
- 浸锡:适用于通信用背板和不需要进行焊接的PCB。