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淺析PCB板的表面處理工藝及其優(yōu)缺點(diǎn)和適用場景

中國表面處理網(wǎng) 2019-07-03 3493次瀏覽 0條評論
PCB
隨著電子科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展,PCB技術(shù)也隨之發(fā)生了巨大的變化,制造工藝也需要進(jìn)步。同時每個行業(yè)對PCB線路板的工藝要求也逐漸的提高了,就比如手機(jī)和電腦的電路板里,使用了金也使用了銅,導(dǎo)致電路板的優(yōu)劣也逐漸變得更容易分辨。

帶大家了解PCB板的表面工藝,對比一下不同的PCB板表面處理工藝的優(yōu)缺點(diǎn)和適用場景。

單純的從外表看,電路板的外層主要有三種顏色:金色、銀色、淺紅色。按照價格歸類:金色最貴,銀色次之,淺紅色的最便宜,從顏色上其實(shí)很容易判斷出硬件廠家是否存在偷工減料的行為。不過電路板內(nèi)部的線路主要是純銅,也就是裸銅板。

一、裸銅板

微信圖片_20190703083713.jpg

  優(yōu)缺點(diǎn)很明顯:

  優(yōu)點(diǎn):成本低、表面平整,焊接性良好(在沒有被氧化的情況下)。

  缺點(diǎn):容易受到酸及濕度影響,不能久放,拆封后需在2小時內(nèi)用完,因?yàn)殂~暴露在空氣中容易氧化;無法使用于雙面板,因?yàn)榻?jīng)過第一次回流焊后第二面就已經(jīng)氧化了。如果有測試點(diǎn),必須加印錫膏以防止氧化,否則后續(xù)將無法與探針接觸良好。

  純銅如果暴露在空氣中很容易被氧化,外層必須要有上述保護(hù)層。而且有些人認(rèn)為金黃色的是銅,那是不對的想法,因?yàn)槟鞘倾~上面的保護(hù)層。所以就需要在電路板上大面積鍍金,也就是我之前帶大家了解過的沉金工藝。

  二、鍍金板

微信圖片_20190703083716.jpg

  金色是真正的黃金。即便只鍍了很薄一層,就已經(jīng)占了電路板成本的近10%。在深圳有很多家專門收購廢舊電路板的商人,通過一定的手段洗出黃金,就是筆不錯的收入。

  使用金作為鍍層,一是為了方便焊接,二是為了防腐蝕。即便是用了好幾年的內(nèi)存條的金手指,依然是閃爍如初,若是當(dāng)初使用銅、鋁、鐵,現(xiàn)在已經(jīng)銹成一堆廢品。

  鍍金層大量應(yīng)用在電路板的元器件焊盤、金手指、連接器彈片等位置。如果你發(fā)現(xiàn)電路板上居然是銀色的,那不必說了,直接撥打消費(fèi)者權(quán)益熱線,肯定是廠家偷工減料,沒有好好使用材料,用了其他金屬糊弄客戶。我們用的最廣泛的手機(jī)電路板的主板大多是鍍金板,沉金板,電腦主板、音響和小數(shù)碼的電路板一般都不是鍍金板。

  沉金工藝的優(yōu)缺點(diǎn)其實(shí)也不難得出:

  優(yōu)點(diǎn):不易氧化,可長時間存放,表面平整,適合用于焊接細(xì)間隙引腳以及焊點(diǎn)較小的元器件。有按鍵PCB板的首選(如手機(jī)板)。可以重復(fù)多次過回流焊也不太會降低其可焊性。可以用來作為COB(Chip On Board)打線的基材。

  缺點(diǎn):成本較高,焊接強(qiáng)度較差,因?yàn)槭褂脽o電鍍鎳制程,容易有黑盤的問題產(chǎn)生。鎳層會隨著時間氧化,長期的可靠性是個問題。

  現(xiàn)在我們知道了金色的是黃金,銀色的是白銀么?當(dāng)然不是,是錫。

  三、噴錫電路板

微信圖片_20190703083718.jpg

  銀色的板子叫做噴錫板。在銅的線路外層噴一層錫,也能夠有助于焊接。但是無法像黃金一樣提供長久的接觸可靠性。對于已經(jīng)焊接好的元器件沒什么影響,但是對于長期暴露在空氣中的焊盤,可靠性是不夠的,例如接地焊盤、彈針插座等。長期使用容易氧化銹蝕,導(dǎo)致接觸不良。基本上用作小數(shù)碼產(chǎn)品的電路板,無一例外的是噴錫板,原因就是便宜。

  它的優(yōu)缺點(diǎn)總結(jié)為:

  優(yōu)點(diǎn):價格較低,焊接性能佳。

  缺點(diǎn):不適合用來焊接細(xì)間隙的引腳以及過小的元器件,因?yàn)閲婂a板的表面平整度較差。在PCB加工中容易產(chǎn)生錫珠(solder bead),對細(xì)間隙引腳(fine pitch)元器件較易造成短路。使用于雙面SMT工藝時,因?yàn)榈诙嬉呀?jīng)過了一次高溫回流焊,極容易發(fā)生噴錫重新熔融而產(chǎn)生錫珠或類似水珠受重力影響成滴落的球狀錫點(diǎn),造成表面更不平整進(jìn)而影響焊接問題。

  之前說到最便宜的淺紅色電路板,即礦燈熱電分離銅基板

  四、OSP工藝板

微信圖片_20190703083720.jpg

  有機(jī)助焊膜。因?yàn)槭怯袡C(jī)物,不是金屬,所以比噴錫工藝還要便宜。

  優(yōu)點(diǎn):具有裸銅板焊接的所有優(yōu)點(diǎn),過期的板子也可以重新做一次表面處理。

  缺點(diǎn):容易受到酸及濕度影響。使用于二次回流焊時,需在一定時間內(nèi)完成,通常第二次回流焊的效果會比較差。存放時間如果超過三個月就必須重新表面處理。打開包裝后需在24小時內(nèi)用完。OSP為絕緣層,所以測試點(diǎn)必須加印錫膏以去除原來的OSP層才能接觸針點(diǎn)作電性測試。

  這層有機(jī)物薄膜的唯一作用是,在焊接之前保證內(nèi)層銅箔不會被氧化。焊接的時候一加熱,這層膜就揮發(fā)掉了。焊錫就能夠把銅線和元器件焊接在一起。

  但是很不耐腐蝕,一塊OSP的電路板,暴露在空氣中十來天,就不能焊接元器件了。

  電腦主板有很多采用OSP工藝。因?yàn)殡娐钒迕娣e太大了,用不起鍍金。



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