PCB表面处理技术解析

前言：PCB表面处理技术是指在PCB元器件和电气连接点上人工形成一层与基体的机械、物理和化学性能不同的表层的工艺方法。其目的是保证PCB良好的可焊性或电气性能。由于铜在空气中倾向于以氧化物的形式存在，严重影响PCB的可焊性和电气性能，因此需要对PCB进行表面处理。

目前常见的表面处理方式有以下几种：

1、热风整平

在PCB表面涂覆熔融锡铅焊料并用加热压缩空气整平（吹平）的工艺，使其形成一层既抗铜氧化又可提供良好的可焊性的涂覆层。热风整平时焊料和铜在结合处形成铜锡金属化合物，其厚度大约有1～2mil；

2、有机防氧化（OSP）

在洁净的裸铜表面上，以化学的方法长出一层有机皮膜。这层膜具有防氧化，耐热冲击，耐湿性，用以保护铜表面于常态环境中不再继续生锈（氧化或硫化等）；同时又必须在后续的焊接高温中，能很容易被助焊剂所迅速清除，以便焊接；

3、化学沉镍金

在铜面上包裹一层厚厚的，电性能良好的镍金合金并可以长期保护PCB。不像OSP那样仅作为防锈阻隔层，其能够在PCB长期使用过程中有用并实现良好的电性能。另外它也具有其它表面处理工艺所不具备的对环境的忍耐性；

4、化学沉银

介于OSP和化学镀镍/浸金之间，工艺较简单、快速。暴露在热、湿和污染的环境中，仍能提供很好的电性能和保持良好的可焊性，但会失去光泽。因为银层下面没有镍，所以沉银不具备化学镀镍/浸金所有的好的物理强度；

5、电镀镍金

在PCB表面导体先电镀上一层镍之后再电镀上一层金，镀镍主要是防止金和铜之间的扩散。现在的电镀镍金有两类：镀软金（纯金，金表明看起来不亮）和镀硬金（表面平滑坚硬，耐磨，含有钴等其它元素，表面看起来较光亮）。软金主要用于芯片封装时打金线；硬金主要用在非焊接处的电性互连（如金手指）。

6、PCB混合表面处理技术

选择两种或者两种以上的表面处理方式进行表面处理，常见的形式有：沉镍金+防氧化、电镀镍金+沉镍金、电镀镍金+热风整平、沉镍金+热风整平。

所有的表面处理形式中热风整平（无铅/有铅）是最常见且最便宜的处理方式，但请注意欧盟的RoHS规定。

RoHS：RoHS是由欧盟立法制定的一项强制性标准，它的全称是《关于限制在电子电器设备中使用某些有害成分的指令》(RestricTIon of Hazardous Substances)。该标准已于2006年7月1日开始正式实施，主要用于规范电子电气产品的材料及工艺标准，使之更加有利于人体健康及环境保护。该标准的目的在于消除电机电子产品中的铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯和多溴二苯醚共6项物质，并重点规定了铅的含量不能超过0.1%。