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常見的PCB五種外表處理工藝

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現在有許多PCB外表處理工藝,常見的是熱風整平、有機涂覆、化學鍍鎳/浸金、浸銀和浸錫這五種工藝,上面將逐一介紹。1. 熱風整平 熱風整平又名熱風焊料整平,它是在PCB外表涂覆熔融錫鉛焊料并用加熱壓縮空氣整(吹)平的工藝,使其构成一層既抗銅氧化,又可提供精良的可焊性的涂覆層
現在有許多PCB外表處理工藝,常見的是熱風整平、有機涂覆、化學鍍鎳/浸金、浸銀和浸錫這五種工藝,上面將逐一介紹。
1. 熱風整平
熱風整平又名熱風焊料整平,它是在PCB外表涂覆熔融錫鉛焊料并用加熱壓縮空氣整(吹)平的工藝,使其构成一層既抗
銅氧化,又可提供精良的可焊性的涂覆層。熱風整平時焊料和銅在結合處构成銅錫金屬間化合物。保護銅面的焊料厚度大
約有1-2mil。
PCB進行熱風整平時要浸在熔融的焊猜中;風刀在焊料凝结之前吹平液態的焊料;風刀能夠將銅面上焊料的彎月狀最小化
和制止焊料橋接。熱風整中分為垂直式和程度式兩種,一样平常認為程度式較好,次要是程度式熱風整平鍍層比較均勻,可實
現自動化生產。熱風整平工藝的一样平常流程為:微蝕→預熱→涂覆助焊劑→噴錫→洗濯。
2. 有機涂覆
有機涂覆工藝差别于其他外表處理工藝,它是在銅和空氣間充當隔绝層;有機涂覆工藝簡單、本钱昂贵,這使得它能夠在
業界廣泛利用。晚期的有機涂覆的分子是起防銹作用的咪唑和苯并三唑,最新的分子次要是苯并咪唑,它是化學鍵合氮功
能團到PCB上的銅。在后續的焊接過程中,假如銅面上只要一層的有機涂覆層是不可的,必須有许多層。這便是為什么化
學槽中通常必要添加銅液。在涂覆第一層之后,涂覆層吸附銅;接著第二層的有機涂覆分子與銅結合,直至二十乃至上百
次的有機涂覆分子集結在銅面,這樣可以保證進行屡次回流焊。試驗标明:最新的有機涂覆工藝能夠在屡次無鉛焊接過程
中坚持精良的功能。
有機涂覆工藝的一样平常流程為:脫脂→微蝕→酸洗→純水洗濯→有機涂覆→洗濯,過程控制相對其他外表處理工藝較為容易。
3. 化學鍍鎳/浸金
化學鍍鎳/浸金工藝不像有機涂覆那樣簡單,化學鍍鎳/浸金仿佛給PCB穿上厚厚的盔甲;别的化學鍍鎳/浸金工藝也不像有
機涂覆作為防銹隔绝層,它能夠在PCB長期利用過程中有效并實現精良的電功能。因而,化學鍍鎳/浸金是在銅面上包裹一
層厚厚的、電性精良的鎳金合金,這可以長期保護PCB;别的它也具有别的外表處理工藝所不具備的對環境的忍受性。鍍鎳
的缘故原由是由于金和銅間會互相擴散,而鎳層能夠制止金和銅間的擴散;假如沒有鎳層,金將會在數小時內擴散到銅中去。
化學鍍鎳/浸金的另一個好處是鎳的強度,僅僅5微米厚度的鎳就可以限定高溫下Z偏向的膨脹。别的化學鍍鎳/浸金也可以
制止銅的消融,這將无益于無鉛組裝。
化學鍍鎳/浸金工藝的一样平常流程為:酸性清潔→微蝕→預浸→活化→化學鍍鎳→化學浸金,次要有6個化學槽,触及到近
100種化學品,因而過程控制比較困難。
4. 浸銀
浸銀工藝介于有機涂覆和化學鍍鎳/浸金之間,工藝比較簡單、疾速;不像化學鍍鎳/浸金那樣復雜,也不是給PCB穿上
一層厚厚的盔甲,但它仍旧能夠提供好的電功能。銀是金的小兄弟,即便表露在熱、濕和净化的環境中,銀仍旧能夠
坚持精良的可焊性,但會得到光澤。浸銀不具備化學鍍鎳/浸金所具有的好的物理強度因為銀層上面沒有鎳。别的浸銀有
好的儲存性,浸銀后放幾年組裝也不會有大的問題。
浸銀是置換反應,它幾乎是亞微米級的純銀涂覆。有時浸銀過程中還包括一些有機物,次要是避免銀腐蝕和消弭銀遷移
問題;一样平常很難測量出來這一薄層有機物,剖析标明有機體的分量少于1%。
5. 浸錫
由于现在一切的焊料都因此錫為基礎的,以是錫層能與任何類型的焊料相婚配。從這一點來看,浸錫工藝極具有發展远景。
但曩昔的PCB經浸錫工藝后出現錫須,在焊接過程中錫須和錫遷徙會帶來牢靠性問題,因而浸錫工藝的接纳遭到限定。
后來在浸錫溶液中参加了有機添加劑,可使得錫層結構呈顆粒狀結構,克制了曩昔的問題,并且還具有好的熱穩定性和
可焊性。
浸錫工藝可以构成平展的銅錫金屬間化合物,這個特征使得浸錫具有和熱風整平一樣的好的可焊性而沒有熱風整平令人
頭痛的平展性問題;浸錫也沒有化學鍍鎳/浸金金屬間的擴散問題——銅錫金屬間化合物能夠穩固的結合在一同。浸錫板
不行存儲太久,組裝時必須根據浸錫的先后順序進行。
6. 其他外表處理工藝
其他外表處理工藝的應用較少,上面來看應用相對較多的電鍍鎳金和化學鍍鈀工藝。
電鍍鎳金是PCB外表處理工藝的始祖,自從PCB出現它就出現,当前渐渐演化為其他方法。它是在PCB外表導體先鍍上一
層鎳后再鍍上一層金,鍍鎳次要是避免金和銅間的擴散?,F在的電鍍鎳金有兩類:鍍軟金(純金,金外表看起來不亮)
和鍍硬金(外表腻滑和硬,耐磨,含有鈷等其他元素,金外表看起來較光明)。軟金次要用于芯片封裝時打金線;硬金
次要用在非焊接處的電性互連。
考慮到本钱,業界每每通過圖像轉移的办法進行選擇性電鍍以減少金的利用。现在選擇性電鍍金在業界的利用持續增长,
這次要是由于化學鍍鎳/浸金過程控制比較困難。
正常情況下,焊接會導致電鍍金變脆,這將縮短利用壽命,因此要制止在電鍍金上進行焊接;但化學鍍鎳/浸金由于金
很薄,且很分歧,變脆現象很少發生。
化學鍍鈀的過程與化學鍍鎳過程相类似。次要過程是通過還原劑(如次磷酸二氫鈉)使鈀離子在催化的外表還原成鈀,
复活的鈀可成為推動反應的催化劑,因此可失掉恣意厚度的鈀鍍層?;瘜W鍍鈀的優點為精良的焊接牢靠性、熱穩定性、
外表平整性。

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