PCB板表面如何处理提高可靠性设计

问

PCB板为什么要做表面处理？

由于PCB上的铜层很容易被氧化，因此生成的铜氧化层会严重降低焊接质量，从而降低最终产品的可靠性和有效性，为了避免这种情况的发生，需要对PCB进行表面处理。

常见的表面处理方式包括OSP、喷锡、沉金等工艺，本文主要针对喷锡工艺部分做相关介绍。

表面处理喷锡

喷锡工艺称为HASL热风整平，又名热风焊料整平，它是在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。

喷锡工艺分为有铅喷锡和无铅喷锡，其区别是无铅喷锡属于环保类工艺，不含有害物质“铅”，熔点在218度左右；有铅喷锡不属于环保类工艺，含有害物质"铅"，熔点183度左右。从锡的表面看，有铅锡比较亮，无铅锡比较暗淡。

HASL工艺的优点

价格较低，焊接性能佳。

HASL工艺的缺点

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。

喷锡的工艺制成能力

锡厚标准：2-40um

加工尺寸：最大1200*530mm

正常工艺流程：

工程师设计要求：

1、当板厚<0.6mm时，喷锡时因板材受热变形会锡高、锡面不平，建议客户做其他表面处理。

2、当板厚>1.0mm时，长边尺寸与短边尺寸相差50mm以内时，设计者可以自由决定导轨边。

3、微盲孔原则上阻焊不做开窗设计，如果要做开窗，必须设计盲孔填平，盲孔填平后的开窗，如果是阻焊定义PAD，则要满足阻焊定义PAD设计的要求，否则需告知客户孔壁及孔口有露铜的不良缺陷。

喷锡的特殊工艺流程

喷锡+电金手指

金手指阻焊开窗与最近焊盘距离保证在1mm以上，防止金手指上锡。

喷锡+电长短金手指

采用剥引线的方式制作外层线路和阻焊，金手指阻焊开窗与最近焊盘距离保证在1mm以上，防止金手指上锡。

喷锡+碳油

喷锡+可剥胶

喷锡缺陷孔铜剥离解决办法

当板厚>2.0mm，孔径>1.0mm，孔距较小的情况下，金属化槽壁及孔壁的铜受热容易剥离，多层板在内层增加连接环，宽度≥8mil可解决此问题，双面板当设计满足可能出现孔铜剥离的情况下建议不做喷锡。

推荐使用华秋DFM软件，用于辅助校验生产工艺是否标准，其PCB裸板分析功能，包括19大项52小项检查，PCBA装配分析功能，包括10大项234小项分析。

还可结合单板的实际情况来进行物理参数的设定，尽量增加PCB生产的工艺窗口，采用最成熟的加工工艺和参数，降低加工难度，提高成品率，减少后期PCB制作的成本和周期。

审核编辑：汤梓红