关于线路板各个表面处理工艺的区别

2024/11/14

线路板的表面处理工艺对于其性能、可靠性和适用性有着至关重要的作用。以下是几种常见线路板表面处理工艺的区别介绍。
热风整平（HASL）
工艺原理：将线路板浸入熔融的焊料中，然后通过热风刀将多余的焊料吹平，在铜表面形成一层共晶合金。
优点：成本较低，工艺成熟，可提供较好的可焊性，适用于对成本敏感的产品。能承受多次焊接，对于有插件元件的线路板兼容性较好。
缺点：表面平整度相对较差，对于精细间距的元件可能不太适用。焊料厚度不均匀，可能在一些区域出现锡尖等缺陷，影响外观和电气性能。而且，由于使用了含铅焊料（传统工艺），不符合环保要求，现在也有一些无铅HASL工艺，但性能上有一定差异。

化学镍金（ENIG）
工艺原理：通过化学镀的方法在铜表面先沉积一层镍，然后在镍层上再沉积一层薄金。
优点：表面平整度高，外观漂亮，适合用于精细间距元件的焊接和邦定。金层具有良好的抗氧化性和耐腐蚀性，能长期保持良好的可焊性和接触性能。可用于按键板、金手指等对接触性能要求高的部位。
缺点：成本较高，工艺流程复杂，容易出现黑盘问题（镍层腐蚀导致的缺陷），影响焊点的可靠性。而且金层较薄，如果在焊接过程中过度磨损，可能会暴露出镍层，影响焊接质量。
有机可焊性保护剂（OSP）
工艺原理：在铜表面形成一层极薄的有机保护膜，这层膜在焊接温度下能迅速分解，使铜表面暴露出来进行焊接。
优点：成本低，表面平坦，符合环保要求。能有效保护铜表面在存储过程中不被氧化，适用于对环境要求较高的生产环境和对成本有一定控制需求的线路板。
缺点：保护膜较脆弱，在多次焊接过程中可能会损坏，可焊性会随着焊接次数增加而降低。而且在储存和运输过程中需要较好的环境条件，否则可能影响保护膜的性能。
化学沉银（ImmersionSilver）
工艺原理：通过化学置换反应在铜表面沉积一层银。
优点：提供了良好的可焊性和电气性能，表面平整度较高。银层具有较好的导电性和抗腐蚀性，适用于高频高速电路。
缺点：成本较高，银容易受到硫化物的污染而变色，影响外观和可焊性。在生产过程中需要严格控制工艺参数，以避免银层厚度不均匀等问题。
化学沉锡（ImmersionTin）
工艺原理：在铜表面通过化学置换反应生成一层锡。
优点：可焊性好，成本相对适中，能有效防止铜的氧化。适合一些对焊接要求较高且对成本有一定限制的线路板。
缺点：锡须问题可能会出现，即锡表面可能生长出细长的锡须，可能导致短路等故障。在储存过程中，锡层也可能氧化，需要适当的防护措施。
不同的线路板表面处理工艺在成本、可焊性、平整度、耐腐蚀性、环保性等方面存在差异，在实际的线路板设计和生产中，需要根据产品的具体要求，如元件类型、使用环境、成本预算等因素来选择合适的表面处理工艺。