由于銅長(zhǎng)期與空氣接觸會(huì)使得銅氧化，所有我們?cè)?a target="_blank">PCB表面需要做一些處理，這樣才可以保證PCB板的可焊性和電性能。

目前常見(jiàn)的處理工藝有：噴錫（Hot Air Solder Leveling，HASL熱風(fēng)整平）、OSP（防氧化）、全板鍍鎳金、沉金、沉錫、沉銀、化學(xué)鎳鈀金、電鍍硬金等，下面我們就對(duì)這些處理工藝做一個(gè)詳細(xì)的介紹。

噴錫（Hot Air Solder Leveling，HASL熱風(fēng)整平） ? ? ? ? ?

它是在PCB表面涂覆熔融錫鉛焊料并用加熱壓縮空氣整平（吹平）的工藝，使其形成一層既抗銅氧化又可提供良好的可焊性的涂覆層。熱風(fēng)整平時(shí)焊料和銅在結(jié)合處形成銅錫金屬化合物，其厚度大約有1～2mil。

PCB進(jìn)行熱風(fēng)整平時(shí)要浸在熔融的焊料中，風(fēng)刀在焊料凝固之前吹平液態(tài)焊料，并能夠?qū)~面上焊料的彎月?tīng)钭钚』妥柚购噶蠘蚪印犸L(fēng)整平分為垂直式和水平式兩種，熱風(fēng)整平分為垂直式和水平式兩種，一般水平式較好，其鍍層比較均勻，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。

① HASL工藝的優(yōu)點(diǎn)是：價(jià)格較低，焊接性能佳。

② HASL工藝的缺點(diǎn)是：不適合用來(lái)焊接細(xì)間隙的引腳及過(guò)小的元器件，因?yàn)閲婂a板的表面平整度較差，且在后續(xù)組裝過(guò)程中容易產(chǎn)生錫珠（Solder bead），對(duì)細(xì)間隙引腳（Fine pitch）元器件較易造成短路。

有機(jī)涂覆（OSP防氧化）? ? ? ? ??

OSP不同于其它表面處理工藝之處為：它的作用是在銅和空氣間充當(dāng)阻隔層；簡(jiǎn)單地說(shuō)，OSP就是在潔凈的裸銅表面上，以化學(xué)的方法長(zhǎng)出一層有機(jī)皮膜。這層膜具有防氧化，耐熱沖擊，耐濕性，用以保護(hù)銅表面于常態(tài)環(huán)境中不再繼續(xù)生銹（氧化或硫化等）；同時(shí)又必須在后續(xù)的焊接高溫中，能很容易被助焊劑所迅速清除，以便焊接。

有機(jī)涂覆工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，使得其在業(yè)界被廣泛使用。早期的有機(jī)涂覆分子是起防銹作用的咪唑和苯并三唑，最新的分子主要是苯并咪唑。為了保證可以進(jìn)行多次回流焊，銅面上只有一層的有機(jī)涂覆層是不行的，必須有很多層，這就是為什么化學(xué)槽中通常需要添加銅液。在涂覆第一層之后，涂覆層吸附銅；接著第二層的有機(jī)涂覆分子與銅結(jié)合，直至二十甚至上百次的有機(jī)涂覆分子集結(jié)在銅面。

其一般流程為：脫脂-->微蝕-->酸洗-->純水清洗-->有機(jī)涂覆-->清洗，過(guò)程控制相對(duì)其他表明處理工藝較為容易。

化學(xué)鍍鎳/沉金 ? ?

是在銅面上包裹一層厚厚的，電性能良好的鎳金合金并可以長(zhǎng)期保護(hù)PCB。不像OSP那樣僅作為防銹阻隔層，其能夠在PCB長(zhǎng)期使用過(guò)程中有用并實(shí)現(xiàn)良好的電性能。另外它也具有其它表面處理工藝所不具備的對(duì)環(huán)境的忍耐性。

鍍鎳的原因是由于金和銅之間會(huì)相互擴(kuò)散，而鎳層可以阻止其之間的擴(kuò)散，如果沒(méi)有鎳層的阻隔，金將會(huì)在數(shù)小時(shí)內(nèi)擴(kuò)散到銅中去?；瘜W(xué)鍍鎳/沉金的另一個(gè)好處是鎳的強(qiáng)度，僅僅5um厚度的鎳就可以控制高溫下Z方向的膨脹。此外化學(xué)鍍鎳/浸金也可以阻止銅的溶解，這將有益于無(wú)鉛焊接。

其一般流程為：脫酸洗清潔-->微蝕-->預(yù)浸-->活化-->化學(xué)鍍鎳-->化學(xué)沉金；其過(guò)程中有6個(gè)化學(xué)槽，涉及到近百種化學(xué)品，過(guò)程比較復(fù)雜。

沉銀? ? ? ? ??

沉銀工藝介于OSP和化學(xué)鍍鎳/沉金之間，工藝較簡(jiǎn)單、快速。沉銀不是給PCB穿上厚厚的盔甲，即使暴露在熱、濕和污染的環(huán)境中，仍能提供很好的電性能和保持良好的可焊性，但會(huì)失去光澤。因?yàn)殂y層下面沒(méi)有鎳，所以沉銀不具備化學(xué)鍍鎳/沉金所有的好的物理強(qiáng)度。

沉銀是置換反應(yīng)，它幾乎是亞微米級(jí)的純銀涂覆。有時(shí)沉銀過(guò)程中還包含一些有機(jī)物，主要是防止銀腐蝕和消除銀遷移問(wèn)題，一般很難量測(cè)出來(lái)這一薄層的有機(jī)物，分析表明有機(jī)體的重量少于1%。

沉錫 ? ? ? ?

由于所有焊料是以錫為基礎(chǔ)的，所錫層能與任何類型的焊料相匹配，從這一點(diǎn)來(lái)看，沉錫工藝極具發(fā)展前景。但以前的PCB經(jīng)沉錫工藝后易出現(xiàn)錫須，在焊接過(guò)程中錫須和錫遷移會(huì)帶來(lái)可靠性問(wèn)題，因此限制了沉錫工藝的采用。后在沉錫溶液中加入了有機(jī)添加劑，使錫層結(jié)構(gòu)呈顆粒狀結(jié)構(gòu)，克服了之前的問(wèn)題，而且還具有好的熱穩(wěn)定性和可焊性

沉錫工藝可以形成平坦的銅錫金屬間化合物，這個(gè)特性使得沉錫具有和熱風(fēng)整平一樣的好的可焊性而沒(méi)有熱風(fēng)整平令人頭疼的平坦性問(wèn)題；也沒(méi)有化學(xué)鍍鎳/沉金金屬間的擴(kuò)散問(wèn)題；只是沉錫板不可以存儲(chǔ)太久。

電鍍硬金 ? ? ? ?

電鍍鎳金工藝需要先在PCB表面導(dǎo)體先電鍍上一層鎳之后再電鍍上一層金，鍍鎳主要是防止金和銅之間的擴(kuò)散，通常在PCB的金手指處就是用的就是此工藝。

化學(xué)鎳鈀金 ? ? ? ?

化學(xué)鍍鈀主要過(guò)程是通過(guò)還原劑使鈀離子在催化的表面還原成鈀，新生的鈀可稱為推動(dòng)反應(yīng)的催化劑，因而可得到任意厚度的鍍鈀層。其優(yōu)點(diǎn)有好焊接，表面平整，熱穩(wěn)定性好等。

現(xiàn)在在表面處理工藝中熱風(fēng)整平用的會(huì)比較多，熱風(fēng)整平工藝對(duì)于尺寸較大的元件和間距較大的導(dǎo)線而言，是非常好的，但是對(duì)于密度比較高的PCB不太實(shí)用，熱風(fēng)整平的平坦性會(huì)影響后續(xù)的組裝，所以一般HDI板不采用此工藝。

有機(jī)涂覆使用的范圍就比較廣了，由于價(jià)格比較便宜，在低密度和高密度的PCB當(dāng)中都有較廣泛的應(yīng)用，所以在表面連接功能性要求時(shí)有機(jī)涂覆時(shí)最理想的表面處理工藝。

化學(xué)鍍鎳通常應(yīng)用在連接功能性要求比較長(zhǎng)的存儲(chǔ)板上面和我們的有機(jī)涂覆相反，一般在手機(jī)和路由器中都有應(yīng)用

最后沉銀通常時(shí)介于有機(jī)涂覆和化學(xué)鍍鎳之中的一種工藝，如果PCB對(duì)連接性功能有一定的要求，有需要降低成本那么侵銀通常時(shí)最優(yōu)的選擇。

再價(jià)格方面也是有顯著區(qū)別的，拿沉金和有機(jī)噴錫還有無(wú)鉛噴錫以及OSP工藝舉例，在其他條件相同的情況下沉金工藝一般比較貴的，依次是OSP，無(wú)鉛噴錫，有鉛噴錫價(jià)格最便宜。

審核編輯：劉清