PCB廠常見的PCB表面處理工藝有噴錫,OSP,沉金,沉銀,沉錫,……這里的“表面”指的是PCB上為電子元器件或其他系統到PCB的電路之間提供電氣連接的連接點,如焊盤或接觸式連接的連接點。裸銅本身的可焊性很好,但是暴露在空氣中很容易氧化,而且容易受到污染。這也是PCB必須要進行表面處理的原因。
1、噴錫(HASL)
在穿孔器件占主導地位的場合,波峰焊是最好的焊接方法。采用熱風整平(HASL, Hot-air solder leveling)表面處理技術足以滿足波峰焊的工藝要求,當然對于結點強度(尤其是接觸式連接)要求較高的場合,多采用電鍍鎳/金的方法。HASL是在世界范圍內主要應用的表面處理技術,但是有三個主要動力推動著電子工業不得不考慮HASL的替代技術:成本、新的工藝需求和無鉛化需要。
從成本的觀點來看,許多電子元件諸如移動通信和個人計算機正變成平民化的消費品。以成本或更低的價格銷售,才能在激烈的競爭環境中立于不敗之地。組裝技術發展到SMT以后, PCB焊盤在組裝過程中要求采用絲網印刷和回流焊接工藝。在SMA場合,PCB表面處理工藝最初依然沿用了HASL技術,但是隨著SMT器件的不斷縮小,焊盤和網板開孔也在隨之變小,HASL技術的弊端逐漸暴露了出來。HASL技術處理過的焊盤不夠平整,共面性不能滿足細間距焊盤的工藝要求。環境的關注通常集中在潛在的鉛對環境的影響。
2、有機可焊性保護層(OSP)
OSP的保護機理
故名思意,有機可焊性保護層(OSP, Organic solderability preservative)是一種有機涂層,用來防止銅在焊接以前氧化,也就是保護PCB焊盤的可焊性不受破壞。目前廣泛使用的兩種OSP都屬于含氮有機化合物,即連三氮茚(Benzotriazoles)和咪唑有機結晶堿(Imidazoles)。它們都能夠很好的附著在裸銅表面,而且都很專一―――只情有獨鐘于銅,而不會吸附在絕緣涂層上,比如阻焊膜。 連三氮茚會在銅表面形成一層分子薄膜,在組裝過程中,當達到一定的溫度時,這層薄膜將被熔掉,尤其是在回流焊過程中,OSP比較容易揮發掉。咪唑有機結晶堿在銅表面形成的保護薄膜比連三氮茚更厚,在組裝過程中可以承受更多的熱量周期的沖擊。