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[PCB制造工艺]

各种常用镀层技术的比较

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forgot|  楼主 | 2023-9-5 08:31 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 forgot 于 2023-9-5 08:33 编辑

      市场上各种PCB镀层材料和技术,肯定有他们受欢迎之处。而一般也各有各的强弱点,下面我们来看看各种镀层材料技术的特性。
HASL:由于成本低和使用习惯而受欢迎,日本较看好这技术而有较多的研究投入。主要是在SAC以及SnCu合金上。但欧美不看好它的发展。主要基于其平整度问题、高温加工问题以及工艺对员工有健康风险等考虑。HASL能够提供和焊料合金完全匹配的材料,有很好的润湿性。但它会有IMC增长以及对PCB绿油不利等问题。所以发展情况不是很肯定,是否最终会被广泛接受,得看大多数用户对工艺和质量的敏感程度,OSP和ImAg的成本竞争状况,以及用户们是否能够舍弃这传统的工艺而定。

ImAg:在常用技术中,ImAg相对是门较新的技术,而其被看好也是最近几年的事。ImAg在各方面都表现不错,是个表现‘均衡’的技术。加上其加工技术上的改善,使成本得以下降,虽然仍高于HASL和OSP技术,但低于ImSn和Electroless Sn,尤其低于Ni/Au许多能够处理Ni/Au在键合以及接触点的应用上。使这技术被看好。有很大的发展潜能。

ImAg技术上的好处包括平整度高,导电性强,IMC(Ag3Sn)较其他镀层材料的IMC坚固,加工温度低(一般46度),润湿性好以及库存寿命长等等。
纯Sn技术:采用纯锡的最大好处是和一般含Sn量高的无铅焊料焊接后没有IMC的问题。但焊盘(铜)镀层加工后形成的SnCu层增长很快,造成库存寿命不长。在早期,纯锡镀层的质量很不稳定而曾经一度不受欢迎。近来在工艺上的改进(使用‘白锡’和所谓的‘FST’)使这门技术又开始被接受。有些供应商甚至认为它将成为无铅技术中PCB镀层技术的主流。不过这必须在Whisker,镀层加工后的IMC增长,以及锡瘟等顾虑得到较好的处理后才可能出现。

Ni/Au技术:Ni/Au技术的好处是表面平整度高;可以承受多次的焊接(Ni可以承受多次加热而不会有底层的Cu溶蚀现象);库存寿命长;容易和多数焊剂兼容;Ni层能够阻止Cu溶蚀入焊点的Sn中而形成对焊点不利的合金,对焊点寿命有利(但Au对焊点不利而必须给于量上的控制)。Ni/Au的弱点是成本高,以及不适用于所有绿油。而且Au镀层厚度以及后续焊接工艺的控制不好时会造成焊点可靠性的损失问题。

OSP有机保护膜技术:OSP技术早期在日本十分受欢迎,在市场调查中,有约4成的单面板使用这种技术,而双面板也有近3成使用它。在美国,OSP技术也在1997年起激增,从1997以前的约10%用量增加到1999年的35%。OSP并非新技术,它实际上已经有超过35年,比SMT历史还长。OSP具备许多好处,例如平整面好,和焊盘的铜之间没有IMC形成,允许焊接时焊料和铜直接焊接(润湿性好),低温的加工工艺,成本低(可低于HASL),加工时的能源使用少等等。






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