PCB常用镀覆层工艺特点

PCB的表面镀覆层主要有Sn-Pb HASL、浸Ag、浸Sn、ENIG与OSP，性能特点如表2-1所示。为适应无铅的工艺要求，又相继出现了热风整平Sn／Cu、Sn／Bi、化学镀Pd／Ni、化学镀Pd／Cu、无晶须纯Sn等镀覆层工艺。

PCB表面镀覆层性能对比表二

几种常用的涂覆工艺

（1）OSP利用唑类有机物与氧化铜之间的化学反应来生成聚合物保护层。

优点：

1）表面平整；

2）初始润湿性良好；

3）焊点质量好。

缺点：

1）日常处置要特别小心，不能用手直接接触0SP层；

2）对印刷要求高，印刷不合格后不能用醇类溶剂清洗；

3）对ICT测试会有影响；

4）不适合多次再流焊接；

5）焊膏印刷不到的部位，焊料不会铺展，焊后会漏铜。

（2）浸Ag 利用置换反应在Cu表面沉积一层Ag，过程具有“自动终止”特征。

优点：

成本低，与各焊料兼容性好、耐焊。

缺点：

1）焊点易产生空洞缺陷；

2）表面容易失去光泽；

3）对通孔、盲孔的覆盖率有待在工艺方面提高；

4）需要在22℃和相对湿度50％的环境下保存。

 （3）浸Sn

工艺已经存在多年，但老的工艺带来厌暗的表面保护层和较差的可焊性，应用不多。直到80年代IBM对其进行改进后才得以较多应用，工艺的关键是控制溶液中次磷酸钠的含量，太低将导致沉积在Cu表面的是Sn氧化物，而非纯Sn。

目前存在的主要问题：

1）浸Sn表面一直被认为易长锡须，如图2-12所示；

2）Sn-Cu间在常温也会有金属化合物的不断生长，必然会降低表面的可焊性和PCB的储存寿命，一般6个月就会扩展到Sn层的60％以上；

3）成本上不具备优势，几乎与ENIG相同。

（4）化学镀Ni／浸Au(Electroless Nickel and Inmnersion Gold，缩写为ENIG)

ENIG集可焊接、可触通、可打线、可散热等四种功能于一身，一向是各种高密度组装板的首选，但从目前的应用来看，存在着一些严重问题，焊点强度不足，后续可靠性低，引发的主要原因就是常常提到的“黑盘问题(black pad X所谓的黑盘问题，指焊点开裂后(或去Au层后)会观察到焊盘表面呈深厌色或黑色现象，如图2-13所示。黑盘问题导致可焊性不良，并导致随后形成的焊点强度不够，甚至出现焊点开裂。

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PCB的工艺质量控制要求：

一：关键控制指标（完结）
    PCB质量要求是多方面的，这在IPC-A-600中有详细的规定，这里只介绍影响组装质量的两个关键因素——表面镀覆层可焊性、耐热性（阻焊层剥离、板翘曲、焊盘翘起、基材开裂等）。

二：常用镀覆层工艺特点（本文）

三：PCB表面镀覆层的验收要求（下一篇介绍）