凡亿专栏 | 28.PCB设计---表面处理方式(一)
28.PCB设计---表面处理方式(一)

一个学习信号完整性仿真的layout工程师

一个layout工程可能不仅仅是画板子连线,要了解硬件原理知识、PCB板厂知识,还有就是器件焊接问题,可能这其中的每一点拉出来就是一个单独的领域。因为我们做的是交付任务,所以各个领域都要确认OK,才能投板。在我们投板时要交给板厂gerber文件和制版文件说明。其中的制版文件说明就包括PCB表面处理工艺、层叠厚度、Tg和阻抗要求等等。简单和大家介绍下其中的一条PCB 的表面处理工艺。

为什么会有这个工艺呢,PCB表面处理最基本的目的是保证良好的焊接性能和电气连接性能。因为铜在空气中很容易被氧化,而被氧化的铜对焊接有很大的影响,如果铜层被氧化则很容易造成虚焊等焊接不良现象,虽然可以采用一些助焊剂除去大多数铜的氧化物,但助焊剂本身的残留也会给产品带来一定的腐蚀。所以出现了表面处理工艺,在生产好的PCB焊盘上添加一道工序,敷上一层保护层,涂(镀)覆的物质目前有两类,一类是金属,一类是有机物。

 

第一种:有机可焊性保护涂层(Organic Solderability Preservatives),也就是我们常说的OSP。它是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被氧化等。OSP工艺的不足之处是所形成的保护膜极薄,易于划伤破,在拿放时要小心操作。同时,经过多次高温焊接过程的OSP膜会发生变色或裂缝,PCB 表面有机涂料也会变薄,影响可焊性和可靠性。若长时间暴露在高温高湿环境下,PCB 表面将发生氧化,可焊性也会变差。OSP不适合压接技术,也不适合返修且存储条件要求较高的场所。但是因为OSP的制程简单,成本较低,表面非常平整,所以应用也较多。对于没有表面连接功能性要求或储存期限定的应用场合,OSP是最理想的表面处理工艺。

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第二种:热风整平(Hot Air Solder Leveling),简称为HASL,它的工作原理是利用热风将印制电路板表面及孔内多余焊料去掉,剩余焊料均匀覆在焊盘及无阻焊料线条及表面封装点上。这样焊料涂层一致性好,可焊性优良。延长了印制板的贮存和使用时间,提高了整机电子产品的可靠性。热风整平的缺点是焊料涂层中,铅是重金属元素,对人体有害,污染环境。其次热风整平的热冲击大,容易使印制板板材变形、起翘,不适合用来焊接细间隙的引脚及过小的元器件,因为喷锡板的表面平整度较差,且在后续组装过程中容易产生锡珠,对细间隙引脚元器件较易造成短路。优点是价格较低,焊接性能佳,可以用于前期的测试版和小批量验证使用。

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以上操作流程主要是自己在工作中的使用,大家可能会有不同的方法

如有雷同或错误,希望各位大神留言指正,感谢!!!

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