PCB板pcb焊盘间距设置氧化怎么确认

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常见的PCB表面处理工艺有喷锡,OSP,沉金,沉银,沉锡,&&这里的&表面&指的是PCB上为电子元器件或其他系统到PCB的电路之间提供电气连接的连接点,如焊盘或接触式连接的连接点。裸铜本身的可焊性很好,但是暴露在空气中很容易氧化,而且容易受到污染。这也是PCB必须要进行表面处理的原因。1、喷锡(HASL)在穿孔器件占主导地位的场合,波峰焊是最好的焊接方法。采用热风整平(HASL, Hot-air solder leveling)表面处理技术足以满足波峰焊的工艺要求,当然对于结点强度(尤其是接触式连接)要求较高的场合,多采用电镀镍/金的方法。HASL是在世界范围内主要应用的表面处理技术,但是有三个主要动力推动着电子工业不得不考虑HASL的替代技术:成本、新的工艺需求和无铅化需要。从成本的观点来看,许多电子元件诸如移动通信和个人计算机正变成平民化的消费品。以成本或更低的价格销售,才能在激烈的竞争环境中立于不败之地。组装技术发展到SMT以后, PCB焊盘在组装过程中要求采用丝网印刷和回流焊接工艺。在SMA场合,PCB表面处理工艺最初依然沿用了HASL技术,但是随着SMT器件的不断缩小,焊盘和网板开孔也在随之变小,HASL技术的弊端逐渐暴露了出来。HASL技术处理过的焊盘不够平整,共面性不能满足细间距焊盘的工艺要求。环境的关注通常集中在潜在的铅对环境的影响。2、有机可焊性保护层(OSP)OSP的保护机理故名思意,有机可焊性保护层(OSP, Organic solderability preservative)是一种有机涂层,用来防止铜在焊接以前氧化,也就是保护PCB焊盘的可焊性不受破坏。目前广泛使用的两种OSP都属于含氮有机化合物,即连三氮茚(Benzotriazoles)和咪唑有机结晶碱(Imidazoles)。它们都能够很好的附着在裸铜表面,而且都很专一―――只情有独钟于铜,而不会吸附在绝缘涂层上,比如阻焊膜。 连三氮茚会在铜表面形成一层分子薄膜,在组装过程中,当达到一定的温度时,这层薄膜将被熔掉,尤其是在回流焊过程中,OSP比较容易挥发掉。咪唑有机结晶碱在铜表面形成的保护薄膜比连三氮茚更厚,在组装过程中可以承受更多的热量周期的冲击。OSP涂附工艺OSP涂附过程清洗: 在OSP之前,首先要做的准备工作就是把铜表面清洗干净。其目的主要是去除铜表面的有机或无机残留物,确保蚀刻均匀。微蚀刻(Microetch):通过腐蚀铜表面,新鲜明亮的铜便露出来了,这样有助于与OSP的结合。可以借助适当的腐蚀剂进行蚀刻,如过硫化钠(sodium persulphate),过氧化硫酸(peroxide/sulfuric acid)等。Conditioner:可选步骤,根据不同的情况或要求来决定要不要进行这些处理。OSP:然后涂OSP溶液,具体温度和时间根据具体的设备、溶液的特性和要求而定。清洗残留物:完成上面的每一步化学处理以后,都必须清洗掉多余的化学残留物或其他无用成分。一般清洗一到两次足夷。物极必反,过分的清洗反倒会引起产品氧化或失去光泽等,这是我们不希望看到的。整个处理过程必须严格按照工艺规定操作,比如严格控制时间、温度和周转过程等。OSP的应用,PCB 表面用OSP处理以后,在铜的表面形成一层薄薄的有机化合物,从而保护铜不会被氧化。Benzotriazoles型OSP的厚度一般为100A&,而 Imidazoles型OSP的厚度要厚一些,一般为400 A&。OSP薄膜是透明的,肉眼不容易辨别其存在性,检测困难。在组装过程中(回流焊),OSP很容易就熔进到了焊膏或者酸性的Flux里面,同时露出活性较强的铜表面,最终在元器件和焊盘之间形成Sn/Cu金属间化合物,因此,OSP用来处理焊接表面具有非常优良的特性。OSP不存在铅污染问题,所以环保。OSP的局限性1、由于OSP透明无色,所以检查起来比较困难,很难辨别PCB是否涂过OSP。2、OSP本身是绝缘的,它不导电。Benzotriazoles类的OSP比较薄,可能不会影响到电气测试,但对于Imidazoles类OSP,形成的保护膜比较厚,会影响电气测试。OSP更无法用来作为处理电气接触表面,比如按键的键盘表面。3、OSP在焊接过程中,需要更加强劲的Flux,否则消除不了保护膜,从而导致焊接缺陷。4、在存储过程中,OSP表面不能接触到酸性物质,温度不能太高,否则OSP会挥发掉。随着技术的不断创新,OSP已经历经了几代改良,其耐热性和存储寿命、与Flux的兼容性已经大大提高了。3、化镍浸金(ENIG)ENIG的保护机理通过化学方法在铜表面镀上Ni/Au。内层Ni的沉积厚度一般为120~240μin(约3~6μm),外层Au的沉积厚度比较薄,一般为2~4μinch (0.05~0.1μm)。Ni在焊锡和铜之间形成阻隔层。焊接时,外面的Au会迅速融解在焊锡里面,焊锡与Ni形成Ni/Sn金属间化合物。外面镀金是为了防止在存储期间Ni氧化或者钝化,所以金镀层要足够密,厚度不能太薄。ENIG处理工艺ENIG(Electroless nickel/immersion gold)工艺过程清洗:清洗的目的与OSP工艺一样,清楚铜表面的有机或无机残留物,为蚀刻和催化做好准备。蚀刻(Microetch):同OSP工艺&&催化剂:这一步的作用是在铜表面沉积一层催化剂薄膜,从而降低铜的活性能量,这样Ni就比较容易沉积在铜表面。钯、钌都是可以使用的催化剂。化学镀镍:这里就不详细介绍其具体过程了。镍沉积含有6~11%的磷,根据实际的具体用途,镍可能用作焊接表面,也可能作为接触表面,但不论怎样,必须确保镍有足够的厚度,以达到保护铜的作用。浸金:在这个过程中,目的是沉积一层薄薄的且连续的金保护层,主要金的厚度不能太厚,否则焊点将变得很脆,严重影响焊电可靠性。与镀镍一样,浸金的工作温度很高,时间也很长。在浸洗过程中,将发生置换反应―――在镍的表面,金置换镍,不过当置换到一定程度时,置换反应会自动停止。金强度很高,耐磨擦,耐高温,不易氧化,所以可以防止镍氧化或钝化,并适合工作在强度要求高的场合。清洗残留物:完成上面的每一步化学处理以后,都必须清洗掉多余的化学残留物或其他无用成分。一般清洗一到两次足夷。物极必反,过分的清洗反倒会引起产品氧化或失去光泽等,这是我们不希望看到的。ENIG的应用ENIG处理过的PCB表面非常平整,共面性很好, 用于按键接触面非他莫属。其次,ENIG可焊性极佳,金会迅速融入熔化的焊锡里面,从而露出新鲜的Ni。ENIG的局限性ENIG 的工艺过程比较复杂,而且如果要达到很好的效果,必须严格控制工艺参数。最为麻烦的是,ENIG处理过的PCB表面在ENIG或焊接过程中很容易产生黑盘效应(Black pad),从而给焊点的可靠性带来灾难性的影响。黑盘的产生机理非常复杂,它发生在Ni与金的交接面,直接表现为Ni过度氧化。金过多,会使焊点脆化,影响可靠性。4、沉银(Immersion silver)浸银的工作原理通过浸银工艺处理,薄(5~15μin,约0.1~0.4μm)而密的银沉积提供一层有机保护膜,铜表面在银的密封下,大大延长了寿命。浸银的表面很平,而且可焊性很好。浸银的工作步骤其他步骤这里不再赘述,预浸的目的主要是防止污染物的引入。浸银过程也是一个在铜表面银替换铜的置换反映过程。银沉积层同时含有有机添加剂和有机表面活性剂,有机添加剂用来确保浸银平整,而有机表面活性剂则可以保护PCB在储藏过程中银吸收潮气。浸银的应用浸银焊接面可焊性很好,在焊接过程中银会融解到熔化的锡膏里,和HASL和OSP一样在焊接表面形成Cu/Sn金属间化合物。浸银表面共面性很好,同时不像OSP那样存在导电方面的障碍,但是在作为接触表面(如按键面)时,其强度没有金好。浸银的局限性浸银的一个让人无法忽略的问题是银的电子迁移问题。当暴露在潮湿的环境下时,银会在电压的作用下产生电子迁移。通过向银内添加有机成分可以降低电子迁移的发生。5、沉锡(Immersion Tin)浸锡原理由于两个原因才采用了浸锡工艺:其一是浸锡表面很平,共面性很好;其二是浸锡无铅。但是在浸锡过程中容易产生Cu/Sn金属间化合物,Cu/Sn金属间化合物可焊性很差。如果采用浸锡工艺,必须克服两障碍:颗粒大小和Cu/Sn金属间化合物的产生。浸锡颗粒必须足够小,而且要无孔。锡的沉积厚度不低于40μin(1.0μm)是比较合理的,这样才能提供一个纯锡表面,以满足可焊性要求。浸锡的工艺步骤预浸银基本相似,这里不再赘述。浸锡的应用和局限性浸锡的最大弱点是寿命短,尤其是存放于高温高湿的环境下时,Cu/Sn金属间化合物会不断增长,直到失去可焊性。结论,每种表面处理工艺各有起独到之处,应用范围也不大相同。客户会根据不同板子的应用进行不同的表面处理要求,在制作工艺的限制下, 我们有时会根据板子的特性也会对客户进行建议,主要是根据客户产品应用和公司的制程能力对表面处理有一个合理的选择。
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PCB抗氧化处理请问一下PCB焊盘处理工艺:抗氧化处理与松香焊盘有什么区别?
抗氧化处理通常叫OSP,是无铅环保工艺松香焊盘一般是有铅喷锡,属于落后的工艺
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高速PCB设计(5)
一、无铅PCB板,表面处理时喷锡、化银、化金这种几方式,焊接后焊点质量及板子的性能有没有区别。哪种方式比较好。这几种方法都有什么利弊?( 下方 )
无铅PCB板,一种表面处理方面有很多,相对来说,化金,化银,喷锡是常见的.
喷锡板:是将电路板浸泡到溶融的锡铅中,当电路板表面沾附足够的锡铅后,再利用热空气加压将多余的锡铅刮除。锡铅冷却后电路板焊接的区域就会沾上一层适当厚度的锡铅,这就是喷锡制程的概略程序。
主要的功能是促使电路板表面的传热均匀,同时防止电路板止焊漆区域沾上残锡。另外它兼具有减缓锡铅氧化的功能。
喷锡板优点:制程简单价格理论上较低,喷锡厚度较厚焊盘表面比较不易受污染,刮伤或者氧化
&&&&缺点:焊盘表面虽然焊锡较厚,可保护铜铂表面,但是整体平整度不易控制,容易影响喷后的光学校正点,容易产生误判.
化金板是用不锈钢板抛光成镜面基础上用大型真空镀膜设备镀上一层高耐磨、耐腐蚀的金黄色氮化钛金层。
化金板优点:焊盘及光学校正点正整度好,有利于锡膏印刷及光学校正点之应用.
&&&&&&缺点:镀金前需镀镍制程较为麻烦,如果控制不好易造成焊盘发黑,镀金层太薄容易受损,或污染等影响焊接效果.镀金板成本高.
化银板优点:良好的共平面,良好的外观,稳定的焊锡性与可靠性.
&&&&&&缺点:对氯硫污染敏感,包装需用无硫纸包装,不锡长期裸露在空气中,成本高.
一般现在公司生产用的PCB板大多数为化金板,现在普遍使用化金板.
主要还是看价格来,做无铅的话表面没那么平,如果有IC的话不利于绑定,化银的话比较容易氧化,做出来后保存的好也还好。的话表面平整,不容易氧化,也好,当然是最好的选择了。基本上和你说的差不多啦,工厂在选择工艺的时候,在保证品质的情况下多数还是先考虑成本的。
二、pcb化锡与喷锡有何区别?&喷锡指通过热风整平工艺为PCB提供光亮,平整,均匀的锡铅(63/37)层,方便焊接
化锡顾名思义,就是用化学方法在PCB焊盘位置,沉上一层锡,厚度很薄的,一般就10~30微米,主要目的是防氧化,更好的为SMT锡融合,其实和化金,OSP,一样的目的。在SMT时需要在上锡。
喷锡,就是用物理的方法喷上一层锡,厚度一般在50~150微米,比较厚。在smt时不要上锡了,熔锡贴件就可以了。
2种锡的成分一定是不同的,化锡用的是锡的盐,配成的是含锡的酸性溶液。但喷锡一般用的是锡的合金,一般分有铅和(绝对不会用纯锡的,熔点高)
价格有差吗?一般喷锡做得多还是化锡比较多啊?我们用了化锡的板,锡点发黑,是什么情况~~
一般是喷锡的多,喷锡便宜,化锡的设备复杂,且污染大(污水,有化金,化锡没它好)
锡点发黑其实就是锡氧化啊,这个原因很多,可能是化锡没化好,锡槽受污染。也有可能是你们放的地方无温湿度管控,包装有破损,锡面氧化了。
厂商说化锡工艺就比较容易氧化,而且pad大更易氧化。只有变压器的焊脚发黑,是这个原因吗?其他点可能太小没有氧化。
厂商在放屁,化锡容易氧化的话,那它还可以作为表面处理的一种吗?氧化不氧化和PAD大小没关系,既然pAD大容易氧化那为什么他要用化锡来做表面处理,那不自相矛盾吗?那厂商是菜鸟,扯淡都扯不好。如果我遇到这样的客诉,发现你们厂的安放时间长久所是你们公司保存不好,氧化了,如果是时间短,就说你们检板时手套有汗迹,而氧化;去打个EDX分析下元素,说有CL,就说明有汗。然后再建议你们公司换手套,宣导操作工。
其实是这样的PAD越大,锡的厚度越薄,如果药水有污染,最容易发生氧化而发黑。其实你狠简单,去打下EDX,看下元素,如果有非锡的其它元素(比例比较大),那直接叫那厂商赔款好。那可是直接证明。
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SMT在生产OSP PCB时,时常发现板面有发黑乃至五颜六色的现象,如下一例与其不类同.过回焊一次后,铜箔表面(top&bottom)呈现规则如斑状铜锈,焊锡没有问题.外观实在难看.生产时有加N2.不知各路英雄好汉是否对此类有研究,请不吝指教.[attachment=145093][attachment=145092]
这个与贴片过回流焊无关,是PCB板厂家做板时抗氧化出问题,我司出现过一次。最后找原因是抗氧化剂问题,
1.OSP膜厚度太薄2.锡膏中助焊剂挥发后在回流炉里形成酸性气体攻击OSP膜3.回焊炉炉温中恒温时间太长4.铜PAD上没有印锡焊接保护5.你的制程是什么样子的,这里都这样了插件孔上锡没有问题吗?
印锡机不要用湿擦 ,以前我们生产时也经常发生。
ban zi shi fou qing xi guo ?
1楼能否描述详细些,谢谢!
印锡机湿擦指的是什么,谢谢
印锡机湿擦指的是什么,谢谢
要求供应商整改
看看,谢谢,学习了,非常的受用,一起学习
:印锡机湿擦指的是什么,谢谢&( 10:08)&用清洗剂擦试钢网,有时钢网还残留水份。可以用真空擦和干擦两种模式
这个DATE CODE都有问题,属于批量性,很抱歉之前没说明清楚。
来料问题,表面抗氧化处理没做好。
板厂是不是偷工减料了
表面抗氧化处理没做好
是否焊盘氧化。可否试过将板子烘烤过试试呢
:是否焊盘氧化。可否试过将板子烘烤过试试呢 ( 09:20) OSP可以烘烤?
不用插件的,焊接是没问题,切片拉力都做了。
请问你们当时是如何做的改善呢!谢谢.这PCB BGA太小,一定需要擦拭才可.内容来自[短消息]
OSP 不可烘烤啊.内容来自[短消息]
:1.OSP膜厚度太薄2.锡膏中助焊剂挥发后在回流炉里形成酸性气体攻击OSP膜3.回焊炉炉温中恒温时间太长4.铜PAD上没有印锡焊接保护5.你的制程是什么样子的,这里都这样了插件孔上锡没有问题吗? ( 06:26) 对于您提到的锡膏中阻焊剂挥发后成酸性气体攻击比较感兴趣,能否详细说明下,谢谢!此印刷锡膏后使用载具,载具中间骨架遮住OSP的部分,过炉后完好,但裸露在外的部分OSP脱落.露出红色铜箔(不完全裸露,呈现斑点状).不知与您讲的部分是否有联系.OSP膜太薄也在我考量之中,但无法准确测量,比较辣手.因供应商于库存中的同批次PCB过炉测试无出现此类现象.
首先要和你的PCB板厂沟通,理解OSP膜是什么?OSP膜是在PCB PAD上覆盖上一个个球状的颗粒,阻止氧化,而助焊剂的作用是去除氧化物和阻焊物,在高温的催化下,气体中的助焊剂攻击未印锡的铜PAD上的OSP膜,你载具骨架只是阻挡了炉内助焊剂和铜PAD直接接触,并不是没氧化,仅仅是氧化程度没有外面严重罢了
:对于您提到的锡膏中阻焊剂挥发后成酸性气体攻击比较感兴趣,能否详细说明下,谢谢!此印刷锡膏后使用载具,载具中间骨架遮住OSP的部分,过炉后完好,但裸露在外的部分OSP脱落.露出红色铜箔(不完全裸露,呈现斑点状).不知与您讲的部分是否有联系.OSP膜太薄也在我考量之中,但无法准确测 ..&( 20:50)&我的回复在下面,希望对你有帮助
进来学习下,不知道PCB上线之前是否进行过烘干呢?
:印锡机湿擦指的是什么,谢谢 ( 10:05) 干擦,不要喷酒精!
这种应该是正常现象,只能说贵司管控严格,这个孔应该是装配孔!
正常現象,OSP基板經過高溫後都會出現不同程度的氧化
:1.OSP膜厚度太薄2.锡膏中助焊剂挥发后在回流炉里形成酸性气体攻击OSP膜3.回焊炉炉温中恒温时间太长4.铜PAD上没有印锡焊接保护5.你的制程是什么样子的,这里都这样了插件孔上锡没有问题吗? ( 06:26) && 很详细了,&&估计能解决问题了。&&&&还要考虑到生产过程中是否有其它因素导致后续的氧化,&&印刷,贴片,焊接环境等, 总之板子后续氧化了, 肯定是PAD的材质与氧气反应了,&&对策就是切断PAD与氧气的接触。&&&& 具体的方法很多,炉子是否是氮气炉子?&&印刷的时候湿度控制等。
OSP表面处理是有这样的问题,你这里的螺钉孔发黑氧化也没什么问题,但是注意波峰焊不要让助焊剂沾到裸铜了,会长铜绿的,影响外观
板子来料问题,找供应商
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