PCB表面处理技术-8章-14.pdf

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1、第7章PCB表面处理技术本章内容：1概述2热风整平技术3OSP技术4热沉锡铅合金技术5阻焊保护层制备技术§7.1概述主要的目的保证PCB良好的可焊性、阻焊性、电性能和防氧化。常见PCB的表面处理工艺热风整平(喷锡)有机涂覆(OSP)化学镀镍/浸金化学镀银(浸银)化学镀锡(沉锡)本章主要介绍物理吸咐粘结而成的表面膜层技术化学镀钯1ROHS禁令：禁6种物质：Pb,Hg,Cr6+(六价铬)，PBB（多溴联苯），PBDE（多溴联苯乙醚）。PCB常用表面处理工艺及其特点表面处表面层特性理方式无铅喷镀层不平坦、主要适用于大焊垫、宽线距。不适合用于精细锡线路、细密零件之组装。OSP镀层均一、表

2、面平坦、不具接触之功能，无法从外观检查，不适合多次reflow。化学镍镀层均一、表面平坦、接触性好、可焊性好、可打线、可协金助散热，且有一定耐磨性。化学锡镀层均一、表面平坦、对防焊（覆盖膜）攻击性大、锡须隐患难以管控。耐热性差、对环境要求高，易老化、变色。化学银镀层均一、表面平坦、可耐多次组装作业，具按键接触功能，可打线。对环境要求高，容易老化、变色。电镀镍镀层不均一，接触性好、可打线、耐磨性好，不适用于焊接金（存在金脆）。化学钯镀层均一、表面平坦。制程处在试验阶段。2PCB常用表面处理工艺比较表面处理应用比成本制程成环保储存时储存条焊接可靠方式例熟度性间件要求性无铅喷锡20%低

3、一般差一般一般一般OSP20-最低好很好短很好好25%化学镍金30-高很好一般长一般好35%化学锡5-10%低一般较差短很好一般化学银5-10%中一般一般短很好一般电镀镍金10%最高很好一般长一般一般化学钯很少中差一般短很好一般§7.2热风整平技术（一）简述热风整平焊料涂覆工艺，简称热风整平(HAL)，也称为热风焊锡整平(HASL)。已用了近二十年，至今仍然是一种很受欢迎且具有很高可靠性的工艺，可焊性很高的涂层。但温度高、操作环境不好等的缺点。热风整平时焊料和铜在结合处形成铜锡金属间化合物。保护铜面的焊料厚度大约有1-2mil。优点：缺点：1）涂层均匀，可焊性好1）铜对焊料

4、槽污染2）可完全覆盖边缘2）重金属对环境污染3）平整不翘不皱3）PCB板受热冲击3（二）热风整平的类型及其工艺过程（1）垂直式热风整平工艺贴镀金插头保护胶带→前处理→热风整平→后处理（2）水平式热风整平工艺前处理→预热→热风整平→后处理4（三）热风整平工艺热风整平工艺：前处理→涂覆助焊剂→热风整平→后处理。1、热风整平的前处理1）除油除氧化物:常用酸性除油剂2）表面粗化:对铜箔表面粗化粗化剂：过硫酸钠、过硫酸铵或硫酸双氧水3）刷洗，清洗和烘干4）贴镀金插头保护胶带2．涂覆助焊剂助焊剂作用：①增强润湿；②防氧化；③防过热。（三）热风整平工艺3.热风整平(1)热风整平的技术要求①外观

5、平整光亮，结晶细微，不应该有结瘤、起泡、凹坑、擦伤、露铜等。②金属化孔内清洁，不允许有夹杂物，堵孔或孔内露铜现象。③铅锡合金的厚度要均匀，焊盘3～6μm，孔壁6～24μm。④绿油(阻焊膜)不得起泡，脱落等。⑤铅锡合金的附着力和可焊性应符合技术标准。(2)热风整平工艺参数①焊料温度235℃±5℃，充分熔化。②风刀温度250℃±5℃③风刀压力136～238kPa④浸涂的时间2～4s⑤风刀间距O.95～1.2cm⑥预热80-100℃，或130-160℃，15S⑦慢慢冷却4、后处理热水刷洗→流水冲洗→去离子水高压冲洗→热风吹干5§7.3OSP技术OSP--OrganicSolderab

6、ilityPreservatives，有机保护助焊膜，又称护铜剂，英文亦称之Preflux。OSP--以化学的方法在铜表面上长出一层有机膜，这层膜具有防氧化、耐热冲击、耐湿性，防氧化或硫化等；同时可助焊，高温时很容易被助焊剂所迅速清除，及助焊。35年，比SMT历史还长。OSP优势明显，质量好、低温，成本低，在日本十分受欢迎，40%单面板使用。OSP工艺过程脱脂→微蚀→酸洗→纯水清洗→有机涂覆→清洗。§7.3OSP技术随着表面贴装技术（SMT）的广泛应用，对PCB焊盘的平整度及板面翘曲度的要求越来越严格，而细导线、细间距的PCB对其制作技术也提出了更高的要求。但传统的热风整

7、平（喷锡）工艺存在不平整、高温热冲击、易形成晶间化合物，易脆和生产费用高等不足。将裸铜PCB浸入一种水溶液中，通过化学反应在同表面形成一层厚度0.2～0.5μm的憎水性的有机保护膜。有机保护膜有助焊功能，对各种焊剂兼容并能承受三次以上热冲击。已日益广泛，成为热风整平工艺的替代工艺。①表面均匀平坦，膜厚0.2～0.5μm，适于SMT装联，适于细导线、细间距PCB的制造。②水溶性操作，操作温度在80℃以下，不会造成基板翘曲。③膜层不脆、易焊，与任何焊料兼容并能承受三次以上的热冲