PCB表面处理最基本的目的是热风整平、喷锡

PCB表面处理最基本的目的是热风整平、喷锡

PCB表面处理最基本的目的是为了保证良好的可焊性或者电气性能，由于自然界中的铜在空气中往往以氧化物的形式存在，不太可能长时间保持原有的铜质，因此需要对铜进行其他处理。

现在PCB表面处理工艺很多，最常见的有热风整平、有机可焊性保护剂（OSP）、全板镀镍金、沉金、沉锡、沉银、化学镍钯金、电镀硬金等。

1.热风整平（喷锡）

热风整平工艺的一般流程为：微蚀刻→预热→涂覆助焊剂→喷锡→清洗。

热风整平又称热风焊​​料整平（俗称喷锡），是将熔融的锡（铅）焊料涂覆在PCB表面，并用加热的压缩空气将其整平（吹平），形成一层既能抵抗铜氧化又能提供良好可焊性的涂覆层。热风整平过程中，焊料与铜在结合处形成铜锡金属间化合物。对PCB进行热风整平时，应将PCB浸入熔融的焊料中；风刀在焊料凝固前将液态焊料吹平；风刀可最大限度减少焊料在铜表面的弯月面，防止焊料桥接。

热风整平有垂直和水平两种形式，一般认为水平形式较好，主要是水平热风整平涂层更均匀，且能实现自动化生产。

优点：保存时间较长；PCB完成后，铜面完全润湿（焊接前完全被锡覆盖）；适合无铅焊接；工艺成熟，成本低，适合目视检查和电气测试

缺点：不适合做线材绑定；也因表面平整度问题而限制于SMT；不适合做接触开关设计。喷锡时铜会溶解，板子会受到高温影响。对于特别厚或薄的板子，喷锡有限制，生产操作不方便。

2. 有机可焊性保护剂（OSP）

其一般工艺流程为：脱脂-->微蚀-->酸洗-->纯水清洗-->有机涂覆-->清洗，相对于其他表面处理工艺，过程控制相对容易。

OSP是符合RoHS指令要求的印刷电路板（PCB）铜箔表面处理工艺。OSP是 Paste的缩写，中文翻译成有机焊锡膏，又称铜保护剂，英文也称为OSP。简单地说，OSP就是通过化学方法在干净的裸铜表面上生长一层有机薄膜。此膜具有抗氧化、耐热冲击、防潮等作用，用于在常态环境下保护铜面不生锈（氧化或硫化等）；但在随后的焊接高温中，此保护膜必须能被助焊剂快速轻易地除去，以使露出的干净铜面能在极短的时间内立即与熔融的焊料结合，形成牢固的焊点。

优点：制程简单，表面非常平整，适合无铅焊接及SMT。容易返工，生产操作方便，适合横线作业。适合对板子进行多次处理（如：OSP+ENIG）。成本低，环保。

缺点：限制回流焊次数（多次焊接会损坏薄膜，基本上2次是没问题的）。不适合压接技术和线绑定。目视检查和电性测试不方便。SMT时需N2气保护。不适合SMT返工。对储存条件要求较高。

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3.全板镀镍金

镀镍金就是在PCB表面导体上镀一层镍，然后再镀一层金。镀镍主要是为了防止金和铜之间的扩散。现在镀镍金有两种：镀软金（纯金，金面看上去不亮）和镀硬金（表面光滑坚硬，耐磨，含有钴等其他元素，金面看上去比较亮）。软金主要用于芯片封装时金线键合；硬金主要用于非焊接位置的电气互连。

优点：储存时间较长 > 12 个月。适用于接触开关设计和金线接合。适用于电气测试

缺点：成本较高，金较厚。金手指电镀需额外设计导线。由于金厚不均匀，在焊接时使用时，焊点可能因金厚过大而变脆，影响强度。电镀面均匀性存在问题。电镀镍金不会覆盖导线边缘。不适合铝线绑扎。

4. 沉金

其一般工艺流程为：酸洗清洗-->微蚀-->预浸-->活化-->化学镀镍-->化学沉金；该工艺共计有6个化学槽，涉及近百种化学品，流程相对复杂。

沉金就是在铜表面镀上一层厚厚的、电气性能良好的镍金合金，可以对PCB起到长久的保护作用；此外还具有其它表面处理工艺所不具备的环境耐受性。另外，沉金还可以防止铜的溶解，这对无铅组装将大有裨益。

优点：不易氧化，可长期保存，表面平整，适合焊接细间隙引脚及焊点较小的元件。带按键的PCB板（如手机板）的首选。可反复回流焊，不降低其可焊性。可作为COB（Chip On Board）布线的基板。

缺点：成本较高，焊接强度较差，且采用化学镀镍工艺，容易出现黑盘问题。镍层时间长了会氧化，长期可靠性是个问题。

由于目前所有焊料都是以锡为基础的，锡层可以匹配任何类型的焊料。浸锡工艺可以形成平整的铜锡金属间化合物。这一特性使得浸锡具有与热风整平一样好的可焊性，而没有热风整平的麻烦。浸锡板不能存放太久，组装必须按照浸锡的顺序进行。

优点：适合横线生产。适合细线路加工，适合无铅焊接，特别适合压接技术。平整度非常好，适合SMT。

缺点：需有良好的储存条件，最好不超过6个月，以控制锡须的生长。不适用于接触开关设计。生产过程对阻焊工艺要求高，否则阻焊会脱落。多次焊接时最好用N2气保护。电测也是个问题。

6. 沉没的银子

沉银工艺介于有机涂层和化学镍/沉金之间，工艺相对简单、快速，即使暴露在高温、潮湿、污染的环境中，银仍能保持良好的可焊性，但会失去光泽，沉银不具备化学镍/沉金那样的良好物理强度，因为银层下面没有镍。

优点：工艺简单，适合无铅焊接，SMT。表面非常平整，成本低，适合非常精细的电路。

缺点：储存要求高，易受污染。焊接强度容易出现问题（微空洞）。阻焊层下铜容易发生电迁移和电化学腐蚀。电气测试也是一个问题

7.化学镍钯金

化学镍钯金相较于沉金，镍与金之间多一层钯，钯可防止置换反应引起的腐蚀，为沉金做好充分准备，金紧紧覆盖在钯上，提供良好的接触面。

优点：适合无铅焊接。表面非常平整，适合SMT。通孔也可镀镍金。储存时间长，储存条件不苛刻。适合电气测试。适合开关触点设计。适合铝线绑定，适合厚板，抗环境侵蚀能力强。

8.电镀硬金

为了提高产品的耐磨性，增加插拔次数，电镀硬金。

PCB表面处理技术的变化目前还不是很大，看上去是遥不可及的事情，但需要注意的是，长期的缓慢变化将会带来巨大的变化。随着环保呼声的日益高涨，未来PCB的表面处理技术必将发生巨大的变革。