八種PCB表面處理工藝

隨著人類對于居住環境要求的不斷提高，目前PCB生產過程中涉及到的環境問題顯得尤為突出。有關鉛和溴的話題是最熱門的，無鉛化和無鹵化將在很多方面影響著PCB的發展。

雖然目前來看，PCB的表面處理工藝方面的變化并不是很大，好像還是比較遙遠的事情，但是應該注意到：長期的緩慢變化將會導致巨大的變化。在環保呼聲愈來愈高的情況下，PCB的表面處理工藝未來肯定會發生巨變。

表面處理最基本的目的是保證良好的可焊性或電性能。由于自然界的銅在空氣中傾向于以氧化物的形式存在，不大可能長期保持為原銅，因此需要對銅進行其他處理。雖然在后續的組裝中，可以采用強助焊劑除去大多數銅的氧化物，但強助焊劑本身不易去除，因此業界一般不采用強助焊劑。

現在有許多PCB表面處理工藝，常見的是熱風整平、有機涂覆、化學鍍鎳/浸金、浸銀和浸錫這五種工藝，下面將逐一介紹。

1、熱風整平（噴錫）

熱風整平又名熱風焊料整平（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（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間化合物。PCB進行熱風整平時要沉在熔融的焊料中；風刀在焊料凝固之前吹平液態的焊料；風刀能夠將銅面上焊料的彎月狀最小化和阻止焊料橋接。

2、有機可焊性保護劑（OSP）

OSP是印刷電路板（PCB）銅箔表面處理的符合RoHS指令要求的一種工藝。 OSP是Organic Solderability Preservatives的簡稱， 中譯為有機保焊膜，又稱護銅劑，英文亦稱之Preflux。 簡單地說，OSP就是在潔凈的裸銅表面上，以化學的方法長出一層有機皮膜。

這層膜具有防氧化，耐熱沖擊，耐濕性，用以保護銅表面于常態環境中不再繼續生銹 （氧化或硫化等）；但在后續的焊接高溫中，此種保護膜又必須很容易被助焊劑所迅速清除，如此方可使露出的干凈銅表面得以在極短的時間內與熔融焊錫立即結合 成為牢固的焊點。

3、全板鍍鎳金

板鍍鎳金是在PCB表面導體先鍍上一層鎳后再鍍上一層金，鍍鎳主要是防止金和銅間的擴散。現在的電鍍鎳金有兩類：鍍軟金（純金，金表面看起來不亮）和鍍硬金（表面平滑和硬，耐磨，含有鈷等其他元素，金表面看起來較光亮）。軟金主要用于芯片封裝時打金線；硬金主要用在非焊接處的電性互連。

4、沉金

沉金是在銅面上包裹一層厚厚的、電性良好的鎳金合金，這可以長期保護PCB；另外它也具有其它表面處理工藝所不具備的對環境的忍耐性。此外沉金也可以阻止銅的溶解，這將有益于無鉛組裝。

5、沉錫

由于目前所有的焊料都是以錫為基礎的，所以錫層能與任何類型的焊料相匹配。沉錫工藝可以形成平坦的銅錫金屬間化合物，這個特性使得沉錫具有和熱風整平一樣的好的可焊性而沒有熱風整平令人頭痛的平坦性問題；沉錫板不可存儲太久，組裝時必須根據沉錫的先后順序進行。

6、沉銀

沉銀工藝介于有機涂覆和化學鍍鎳/沉金之間，工藝比較簡單、快速；即使暴露在熱、濕和污染的環境中，銀仍然能夠保持良好的可焊性，但會失去光澤。沉銀不具備化學鍍鎳/沉金所具有的好的物理強度因為銀層下面沒有鎳。

7、化學鎳鈀金

化學鎳鈀金與沉金相比是在鎳和金之間多了一層鈀，鈀可以防止出現置換反應導致的腐蝕現象，為沉金作好充分準備。金則緊密的覆蓋在鈀上面，提供良好的接觸面。

8、電鍍硬金

為了提高產品耐磨性能，增加插拔次數而電鍍硬金。

隨著用戶要求愈來愈高，環境要求愈來愈嚴，表面處理工藝愈來愈多，到底該選擇那種有發展前景、通用性更強的表面處理工藝，目前看來好像有點眼花繚亂、撲朔迷離。PCB表面處理工藝未來將走向何方，現在亦無法準確預測。不管怎樣，滿足用戶要求和保護環境必須首先做到！