由于銅在空氣中往往以氧化物的形式存在，嚴(yán)重影響PCB的可焊性和電氣性能，因此需要對PCB進行表面處理。 如果電路板表面未經(jīng)處理，很容易產(chǎn)生虛焊問題，嚴(yán)重時焊盤和元器件無法焊接。 PCB表面處理是指在PCB上人為形成表面層的過程。 表面處理的目的是保證PCB具有良好的可焊性或電氣性能。 印刷電路板的表面處理有很多種。

1. 熱風(fēng)焊料整平（稱為 HASL）

它是在PCB表面涂上熔融的錫鉛焊料，用加熱的壓縮空氣壓平（吹），形成一層既能抗銅氧化又能提供良好可焊性的涂層的工藝。 在此過程中，需要掌握以下重要參數(shù)：焊接溫度、風(fēng)刀風(fēng)溫、風(fēng)刀壓力、浸焊時間、升降速度等。

熱風(fēng)整平現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于SMT制程，PCB熱風(fēng)整平主要有以下三個要點：

PCB應(yīng)浸入熔化的焊料中；

1. 風(fēng)刀在焊錫凝固前吹出液態(tài)焊錫；

2. 風(fēng)刀可以最大限度地減少銅表面焊料的彎月面，并防止焊料橋接。

噴錫的優(yōu)點

• 存放時間比較長。

• 良好的焊盤潤濕和銅覆蓋。

• 廣泛使用的無鉛（符合 RoHS 標(biāo)準(zhǔn)）型號。

• 技術(shù)成熟。

• 低成本。

• 非常適合目視檢查和電氣測試。

噴錫的缺點

• 不適用于引線鍵合。

• 由于熔融焊料的自然彎月面，平面度差。

• 不適用于電容式觸摸開關(guān)。

• 對于特別薄的面板，HASL 可能不適合。 浴槽的高溫可能會導(dǎo)致電路板翹曲。

2.OSP（有機保護膜）

OSP是有機可焊性防腐劑的縮寫，又名預(yù)焊劑。 簡而言之，OSP 是噴涂在銅焊盤表面，以提供由有機化學(xué)品制成的保護膜。 這層薄膜必須具有抗氧化、抗熱震、抗潮等特性，以保護銅表面在正常環(huán)境下不生銹（氧化或硫化等）。 然而，在隨后的高溫焊接中，這層保護膜必須很容易被助焊劑迅速去除，這樣裸露的干凈銅面才能立即與熔化的焊料結(jié)合，在極短的時間內(nèi)形成牢固的焊點。 換句話說，OSP的作用是充當(dāng)銅和空氣之間的屏障。

OSP的一般流程是：除油-->微蝕-->酸洗-->純水清洗-->有機鍍膜-->清洗。

OSP的優(yōu)勢

• 簡單便宜； 表面光潔度只是噴涂。

• 焊盤表面非常光滑，平面度堪比ENIG。

• 無鉛（符合 RoHS 標(biāo)準(zhǔn)）且環(huán)保。

• 可返工。

OSP的缺點

• 潤濕性差。

• 薄膜清晰而薄的性質(zhì)意味著很難通過目視檢查來衡量質(zhì)量并進行在線測試。

• 使用壽命短，存儲和處理要求高。

• 鍍通孔保護不良。

3.沉銀

銀具有穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)。 浸銀工藝加工的PCB即使暴露在高溫、潮濕和污染環(huán)境中，仍能提供良好的電氣性能，保持良好的可焊性，即使會失去光澤。 沉銀是一種置換反應(yīng)，直接在銅上鍍上一層純銀。 有時，浸銀與 OSP 涂層相結(jié)合，以防止銀與環(huán)境中的硫化物發(fā)生反應(yīng)。

沉銀的優(yōu)點

• 高可焊性。

• 表面平整度好。

• 低成本和無鉛（符合 RoHS 標(biāo)準(zhǔn)）。

• 適用于鋁線鍵合。

沉銀的缺點

• 存儲要求高。 容易被污染。

• 從包裝中取出后的短裝配窗口。

• 難以進行電氣測試。

4.浸錫

由于所有焊料都是錫基的，因此錫層可以匹配任何類型的焊料。 在浸錫液中加入有機添加劑后，錫層結(jié)構(gòu)呈粒狀結(jié)構(gòu)，克服了錫須和錫遷移帶來的問題，同時具有良好的熱穩(wěn)定性和可焊性。

浸錫的優(yōu)點

• 適用于臥式生產(chǎn)線。

• 適用于精細(xì)走線加工，適用于無鉛焊接，尤其適用于壓接工藝。

• 平整度非常好，適合SMT。

浸錫的缺點

• 儲存條件高，指紋可能會變色。

• 錫須可能會導(dǎo)致短路和焊點問題，從而縮短保質(zhì)期。

• 難以進行電氣測試。

• 過程涉及致癌物。

5. 沉金 (ENIG)

ENIG，或化學(xué)鍍鎳浸金是一種廣泛使用的表面處理涂層，由兩個金屬層組成。 鎳直接沉積在銅上，然后通過置換反應(yīng)將銅鍍上金原子。 鎳內(nèi)層厚度一般為3~6μm，金外層沉積厚度一般為0.05~0.1μm。 鎳在焊料和銅之間形成阻擋層。 金的作用是在儲存過程中防止鎳氧化，從而延長保質(zhì)期，但浸金工藝還能產(chǎn)生出色的表面平整度。

ENIG的處理流程為：清洗-->蝕刻-->催化劑-->化學(xué)鍍鎳-->沉金-->清洗殘渣

沉金 (ENIG) 的優(yōu)勢

• 適用于無鉛（符合 RoHS）焊接。

• 優(yōu)異的表面平整度。

• 保質(zhì)期長，表面經(jīng)久耐用。

• 適用于鋁線鍵合。

沉金 (ENIG) 的缺點

• 貴，用黃金。

• 該過程復(fù)雜且難以控制。

• 容易產(chǎn)生黑墊效應(yīng)。

6. 電解鎳/金（硬金/軟金）

電解鎳金分為“硬金”和“軟金”。 硬金純度較低，常用于金手指（PCB邊緣連接器）、PCB觸點或其他耐磨區(qū)域。 黃金厚度可能會根據(jù)要求而變化。 軟金純度更高，常用于引線鍵合應(yīng)用。

電解鎳/金的優(yōu)點

• 保質(zhì)期更長。

• 適用于接觸開關(guān)和引線鍵合。

• 硬金適用于電氣測試。

• 無鉛（符合 RoHS 標(biāo)準(zhǔn)）。

電解鎳/金的缺點

• 最昂貴的表面處理。

• 電鍍金手指需要額外的導(dǎo)電線。

• 硬金的可焊性很差。 由于金的厚度，較厚的層更難焊接。

7. ENEPIG

化學(xué)鍍鎳化學(xué)鍍鈀浸金或 ENEPIG 開始越來越多地用作 PCB 表面處理。 與 ENIG 相比，ENEPIG 在鎳和金之間多了一層鈀，進一步保護鎳層免受腐蝕，防止 ENIG 表面處理可能出現(xiàn)的黑墊。 鎳的沉積厚度約為3~6μm，鈀的厚度約為0.1~0.5μm，金的厚度為0.02~0.1μm。 雖然金層厚度小于ENIG，但ENEPIG更貴。 然而，最近鈀金成本的下跌使 ENEPIG 的價格更加實惠。

鎳鈀（ENEPIG）的優(yōu)點

• ENIG 的所有優(yōu)點，沒有黑墊問題。

• 比 ENIG 更適合引線鍵合。

• 無腐蝕風(fēng)險。

• 儲存時間長。無鉛（符合 RoHS 標(biāo)準(zhǔn)）。

鎳鈀 (ENEPIG) 的缺點

• 復(fù)雜的過程。

• 難以控制。

• 成本高。

• ENEPIG 是一種相對較新的方法，并不成熟。