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PCB线路板各种表面工艺裸铜板、镀金板、喷锡板

行业资讯 / 2021-07-24 11:12

当今科技日新月异,生产 PCB的技术也随之发生重大变化,制造工艺精确度也得到了提高。与此同时,各行业对 PCB线路板的工艺要求也在逐步提高,就像现在手机、电脑电路板上,用上了金也用了铜,随之而来的电路板的优劣也随之显现。

    必赢电子游戏网站小编今天就带大家了解一下 PCB线路板表面处理工艺裸铜板、镀金板、喷锡板、OPS,对比一下不同 PCB板表面处理工艺的优缺点及适用场景。

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   仅从外观上看,电路板外层主要有三种颜色:金、银、浅红。按价格分类:金色最贵,银色次之,浅红色的价格最便宜,实际上从颜色来看,很容易判断出硬件制造商是否有偷工减料的行为。不过电路板内部的线路主要是纯铜,也就是裸铜板。

   裸铜板的优缺点很明显,优点:价格低廉,表面平整,焊接性好(在没有被氧化的情況下)。缺点:容易受到酸性及湿度影响,不能长放,拆封后需在2小时内用完,因为铜暴露在空气中容易氧化;无法使用于双面板,因为经过第一次回流焊后第二面就已经氧化了。如果有测试点,必须加印锡膏以防止氧化,否则后续将不能和探针进行良好地接触。所以为了防止纯铜暴露在空气中被氧化,外层必须要镀上一层金黄色的保护层。

   其次是镀金板,正如其名所示,它为基材镀上一层金,当然是真的黄金,即使只镀一层,也已占到电路板成本的近10%。在深圳有很多家专门收购废旧电路板的商人,通过一定的手段洗出黄金,就是一笔不错的收入。

    PCB厂家使用金作为镀层,一是为了便于焊接,二是为了防止腐蚀。即使用了多年的内存条的金手指,依然是闪烁如初,若是当初使用铜、铝、铁,现在已经锈成一堆废品。

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   镀金板大量应用在电路板的元器件焊盘、金手指、连接器弹片等位置。例如我们用的最广泛的手机电路板的主板大多是镀金板,沉金板。如果你发现电路板上居然是银色的,那不必说,一定是厂家偷工减料,用了其他金属糊弄客户。

    从以上介绍中不难看出镀金板的优缺点,优点:不易氧化,可长时间存放,表面平整,适合用于焊接细间隙引脚以及焊点较小的元器件。有按键PCB板的首选(如手机板)。可反复使用过回流焊,也不会降低其可焊性。可以用来作为COB(Chip On Board)打线的基材。缺点:成本较高,焊接强度较低,是由于采用无镀镍工艺,易产生黑盘问题。这层镍会氧化,长期的可靠性是个问题。

    那么现在很多小伙伴都会问,黄黄的是金子,那么银色的是银吗?肯定不是了,答案是:锡。

    这种电路板叫喷锡板。在铜的线路外层喷一层锡,也能够有助于焊接。但是无法像黄金一样提供长期接触的可靠性。对于已经焊接好的元器件没什么影响,但对长期暴露在空气中的焊盘,如接地焊盘、弹针插座等,则不够可靠。长时间使用容易氧化锈蚀,造成接触不良。用来做基本的小型数码电路板产品,无一例外都是用锡板,理由是便宜。

    喷锡电路板的优缺点不难总结,优点:价格低廉,焊接性能好。缺点:不适用于焊接细间隙的引脚和太小的元器件,因为喷锡板的表面平整度较差。PCB加工过程中容易产生锡珠(solder bead),对于细隙插头(pitch)元器件来说,易造成短路。采用双面 SMT工艺时,由于第二面已经经过高温回流焊,很容易发生喷锡再熔化产生锡珠或类似受重力作用的球形锡点,造成表面更不平整,从而影响焊接问题。
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    第三个就是OPS工艺了,简单来说,就是有机助焊膜。因为是有机物,不是金属,所以比喷锡工艺还要便宜。它的优点是具有裸铜板焊接的所有优点,过期的板材还可以进行一次表面处理。缺点:容易受到酸性和湿度影响。使用于二次回流焊时,需在一定时间内完成,通常第二次回流焊的效果会比较差。存放时间如果超过三个月,表面就必须重新处理。打开包装后24小时内必须用完。因为OSP是绝缘层,因此测试点必须加印锡膏以除去原始 OSP层,以接触针点电性能测试。

    这层有机物薄膜的唯一作用就是确保铜箔在焊接前不会被氧化。焊接的时候一加热,这层膜就挥发掉了。焊锡就能够把铜线和元器件焊接在一起。但有一个目前还没有解决的问题,就是很不耐腐蚀,一块OSP的电路板,暴露在空气中十来天,就不能焊接元器件了。OSP工艺主要体验电脑主板上,因为电脑电路板太大了,如果使用镀金,成本会很高。