PCB銅跡線表面怎樣處理比較適合

在本文中，我們將討論為什么PCB鍍銅跡線應(yīng)該鍍，我們將審查各種電鍍材料和電鍍方法。

PCB痕跡電鍍

全部必須保護(hù)外部PCB層（與內(nèi)部層相對）上的跡線不受元件的影響。如果不加保護(hù)，銅會氧化并變質(zhì)，使電路板無法使用。腐蝕銅的明顯視覺標(biāo)志是它的顏色 - 它將是綠色的。銅氧化的一個著名例子是自由女神。 PCB銅電鍍 - 也稱為銅涂層，銅表面處理和表面處理 - 具有兩個基本功能：（1）保護(hù)暴露的銅電路;（2）在將元件組裝（焊接）到PCB時提供可焊表面。存在各種PCB銅鍍層選擇，每種都有各自的優(yōu)缺點。

HASL

熱風(fēng)焊錫找平（HASL），眾所周知作為久經(jīng)考驗的鍍銅方法。這個過程的工作原理是將電路板浸入熔融焊料中，然后用熱風(fēng)刀將其平整，因此得名。

HASL因其廣泛應(yīng)用而成為最便宜的PCB表面處理類型。 ，并且非常經(jīng)濟(jì)。使用HASL的其他優(yōu)點包括能夠輕松修復(fù)銅表面，提供較長的銅表面保質(zhì)期，并且是PCB上通孔和/或較大SMT元件的理想選擇。但是，如果您的電路板使用SOIC或小型SMT元件，則可能會遇到問題。

其他一些缺點包括表面不平，可能存在焊料橋接，電鍍通孔堵塞或減少，當(dāng)然， HASL使用鉛，因此對于要求符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)的項目，此選項不可行。如果您的項目確實需要符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)，則可能需要考慮使用無鉛HASL。無鉛HASL是一種類似于HASL的工藝，只有不含鉛，特別是錫鉛焊料。使用的材料代替鉛，是錫 - 銅，錫 - 鎳或錫 - 銅 - 鎳鍺。雖然這種無鉛HASL工藝是一種符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)的經(jīng)濟(jì)型工藝，但它與常規(guī)HASL工藝類似，因為它不適用于較小的元件。

圖1. HASL（熱空氣焊料調(diào)平）銅鍍層示例。圖片由Sunstone.com提供。

浸錫

浸入式涂層方法利用化學(xué)工藝直接在平面上沉積扁平金屬層銅痕跡。除了為待焊接的部件提供平坦表面外，錫浸沒不需要使用鉛;因此，該工藝具有符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)的PCB表面。不幸的是，錫的使用允許錫須的可能性（見下圖）。

圖2.錫須的示例。圖片由PCBheavan.com提供。

OSP

OSP（有機(jī)可焊性防腐劑）是一種保護(hù)銅表面免受氧化的過程。根據(jù)smta.org（幻燈片15），“OSP通過化學(xué)吸附在銅表面上施加 - 沒有金屬到金屬的位移。”除了提供無鉛平面外，這個過程被宣傳為低成本和一個非常環(huán)保的簡單過程。使用OSP的已知缺點包括：不是電鍍通孔或電鍍通孔的理想選擇，保質(zhì)期短，可能導(dǎo)致ICT問題（在線測試）。

圖3. ENIG完成。圖片由internationalcircuits.com提供

硬金

硬金，技術(shù)上稱為硬電解金，由鍍金層組成在鎳涂層上。硬金以其特別耐用而著稱，通常用于高磨損區(qū)域，例如邊緣連接器指狀物。根據(jù)bayareacircuits.com，黃金通常是98％純24克拉黃金，應(yīng)用厚度為30至50微英寸深。然而，由于其高成本和相對較差的可焊性，硬金通常不適用于可焊接區(qū)域。

碳墨

使用碳墨水硬金的地方是一個提供更低成本和高穩(wěn)健性的選擇。根據(jù)bestpcbs.com，使用碳墨可以通過用碳代替金來降低材料成本，并通過“用簡單的絲網(wǎng)印刷工藝替換電解槽來降低工藝成本。”并且考慮到堅固性，“測試表明，典型的碳墨水足夠堅硬，能夠承受> 100萬次按鈕操作（鍵盤）或100次插入操作......（邊緣連接器），沒有磨損或增加阻力?！叭欢俅螐腷estpcbs.com上注意到”碳墨必須對于較溫暖的氣候具有良好的粘度穩(wěn)定性，并且需要良好的印刷性能以在銅墊上提供均勻的覆蓋?！傲硪粋€缺點是固化的碳墨必須能夠經(jīng)受包括”溶劑清潔和焊接而不損失粘附性和導(dǎo)電性的工藝步驟。 “

圖4.碳墨表面處理。圖片由bestpcbs.com提供

IPC表面電鍍標(biāo)準(zhǔn)

IPC提供最終表面處理，表面電鍍和涂層厚度要求的標(biāo)準(zhǔn)（見下表）。

圖5. IPC表面電鍍要求標(biāo)準(zhǔn)。圖片由ipc.org提供（點擊放大）。

結(jié)論

裸PCB銅跡線應(yīng)始終涂有抗 - 腐蝕表面處理，用于保護(hù)暴露的銅免受氧化和變質(zhì)。雖然可以使用許多表面電鍍選項，但研究哪種選擇最適用于每個單獨的設(shè)計和最終用途應(yīng)用是最合適的。