DongguanShengyiElectronicsLtd.表面处理工艺Apr.15.20051DongguanShengyiElectronicsLtd.前言z表面处理通常是指在PCB的表面制作表面涂覆层和阻焊层的方式。表面涂覆层是指阻焊层以外的可供电气连接或电气互连的可焊性的涂镀层和保护层。z随着表面安装技术的不断发展，以及社会和市场对PCB的要求的不断提高，表面涂覆层也向着种类不断增多、性能日益提高的方向迅速发展。根据不同的表面涂覆层要求，PCB厂家需要采用不同的表面处理工艺。所以表面处理工艺的能力，也是衡量PCB厂家能力的一项重要标准。2DongguanShengyiElectronicsLtd.一.概述：z表面处理的分类：常见的表面处理方式有：电镀铅/锡合金、化学镀锡、热风整平（HASL）、电镀镍/金层、化学镀镍/金层、化学镀银、有机可焊性保护剂（OSP）、印制碳油等等。这几种表面处理由于其表面的涂覆层的形式和组成不同，所运用到的地方也不同。目前SYE在各种表面处理类型上均形成了成熟的工艺。可以满足客户在设计上的不同需要。3DongguanShengyiElectronicsLtd.二.电镀铅锡合金：z电镀铅锡合金大多是在与电镀铜组成的自动生产线上进行的。电镀的铅锡合金层除了作耐碱抗蚀剂的作用，还用来做可焊层（经过热油热熔或红外热熔后）。但目前电镀铅锡合金层纯粹是用来做耐碱抗蚀的作用，然后加以除去。因为经过热油和红外热熔的铅锡合金层厚度较厚，且容易形成龟背现象，因而不适用于表面安装技术上，如今已逐渐被淘汰。4DongguanShengyiElectronicsLtd.三.热风焊料整平(HAL)：z热风焊料整平（HASL）又简称为热风整平（HAL）。这是指在PCB表面的连接盘上（含贯通孔内）热涂覆熔融铅锡焊料（低共熔点处的铅锡比例）并用热压空气整平的工艺，使其形成一层既抗氧化又提供好的可焊性的表面涂覆层。由于PCB上的线宽和间距越来越小，虽然HAL技术可以克服线宽、间距小的问题。但是其高温过程对板子有一定的伤害，会造成板子的弯曲及可靠性降低。同时其表面也较为不平整，对高精度的表面贴装有影响。同时由于热风整平技术含有铅，随着RoHS等无铅指令的不断推出，热风整平技术应用程度和范围所占比例目前已由10年前的80%以上下降到2003年占40%左右了，并逐步被其他工艺取代。z作为PCB的表面镀层，铅锡合金的作用是保证连接盘有良好的可焊性，同时对铜面起保护的作用。其焊接原理是铜锡之间形成Cu6Sn5的铜锡IMC。5DongguanShengyiElectronicsLtd.四.电镀镍金：电镀镍/金是旨在PCB的表面导体上先镀上一层镍后镀上一层金的工艺技术。这一技术早在20世纪70年代就应用到PCB上了。电镀镍和金有两种方法，工艺导线法和图形电镀法。工艺电镀法是在PCB的插头处镀上耐磨的Au-Co或Au-Ni镀厚金和闪镀金等等。它目前仍广泛运用于带有插接或压焊的印制板上，如金手指、金插头的制作。图形电镀法，又称为全板镀金，其电镀的金层可用于作为抗蚀层参与线路图形的制作。但目前已经很少采用。6DongguanShengyiElectronicsLtd.五.化学镀镍/浸金(ENIG)：z化学镀镍/浸金，又称为沉镍金。化学镀镍/金是在印制电路板做上阻焊膜后，对裸露出来需要镀金属的部分采用的一种表面处理方式。随着PCB上的线宽和间距变小，表面封装增多，这就要求连接盘或焊垫有良好的共面性和平坦度，同时要求PCB不能弯曲。化学Ni/Au镀层厚度均匀，共面性好，对焊脚、焊垫的侧面都有较好的保护。所以目前沉镍金工艺广泛用于HDI、多BGA贴装的PCB等方面。z由于这种镍/金的镀层采用化学镀镍浸金的方式来实现选择性涂覆。其工艺较为复杂，成本也相对较高。其IMC层是以Ni3Sn4为主体。作为表面镀层，镍层厚度一般为5μm，而金厚一般在0.05—0.1μm之间，作为非可镀焊层Au的厚度不能太高，否则会产生脆性和焊点不牢的故障，但是如果太薄则防护性不好。目前其最主要的缺陷为黑垫。其可焊性相对较差，所以对焊接的要求比较严格。7DongguanShengyiElectronicsLtd.六.化学镀银(IS)：z化学镀银，又称为沉银。化学镀银是在印制电路板做上阻焊膜后，对裸露出来的焊点采用的一种表面处理方式。由于人类对环境保护问题越来越重视，而在沉镍金工艺中由于需要使用一些氰化物因此会对环境产生危害，于是化学镀银作为一