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。
今天捷多邦pcb就帶大家了解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
優(yōu)缺點很明顯:
優(yōu)點:成本低、表面平整,焊接性良好(在沒有被氧化的情況下)。
缺點: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,因為銅暴露在空氣中容易氧化;無法使用于雙面板,因為經(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,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層。而且有些人認(rèn)為金黃色的是銅,那是不對的想法,因為那是銅上面的保護層。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
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)缺點其實也不難得出:
優(yōu)點:不易氧化,可長時間存放,表面平整,適合用于焊接細間隙引腳以及焊點較小的元器件。有按鍵PCB板的首選(如手機板)。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:成本較高,焊接強度較差,因為使用無電鍍鎳制程,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
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)缺點總結(jié)為:
優(yōu)點:價格較低,焊接性能佳。
缺點:不適合用來焊接細間隙的引腳以及過小的元器件,因為噴錫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,因為第二面已經(jīng)過了一次高溫回流焊,很容易發(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,造成表面更不平整進而影響焊接問題。
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
有機助焊膜。因為是有機物,不是金屬,所以比噴錫工藝還要便宜。
其優(yōu)缺點在于
優(yōu)點:具有裸銅板焊接的所有優(yōu)點,過期的板子也可以重新做一次表面處理。
缺點: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,所以測試點必須加印錫膏以去除原來的OSP層才能接觸針點作電性測試。
這層有機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。因為電路板面積太大了,用不起鍍金。
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原文標(biāo)題:PCB板的表面處理工藝及其優(yōu)缺點和適用場景
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