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PCB表面涂(镀)覆层的怎么分类?

2019-12-31 16:47:57

按制造技术方法可分为表面涂覆层和金属表面镀覆层两大类型。

①表面涂覆层

表面涂覆层是指在新鲜的铜连接盘表面以物理方法涂覆上既耐热又可焊的覆盖薄层。如从最早采用的天然松香类、各种人工合成的类松香物(含各种各样助焊剂)到OSP(有机可焊性保护剂)。它们主要特点是在焊接以前和焊接过程中能够保护和形成新鲜(无污染和无氧化)的铜表面提供焊料直接连接。还有热风焊料整平(HASL)也是涂覆上去的,不过它在HASL过程中便开始形成“暂稳态”CuxSny的金属间互化物(IMC),焊料是焊接在CuxSny的IMC上。

②表面镀覆层

表面镀覆层是指在新鲜的铜连接盘表面,以化学镀或电镀方法形成既耐热又可焊的金属覆盖薄层,如电镀金、化学镀锡、化学镀银、化学镀镍-金、化学镀镍-钯-金、化学镀镍-钯、化学镀钯等。它们主要特点是在焊接以前和焊接过程中能够保护和形成新鲜(无污染和无氧化)的铜表面或金属阻档层,以保证焊料能够焊接在铜表面或阻档层表面上。


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按应用(焊接)结果分类,这些表面涂(镀)覆层可分为三大类:

①焊料焊接在无阻档层上的表面涂(镀)覆层

这类表面涂(镀)覆层的主要特征是:在高温焊接过程中被熔融焊料挤压离开铜表面而漂浮在焊料表面或热分解或两者兼之除去,但是焊接点的连接界面处会形成暂稳态的金属间互化物(IMC),造成应用过程中发生故障隐患,如天然松香类、人工合成的类松香物(含各种各样助焊剂)、OSP(有机可焊性保护剂)、化学镀锡、化学镀银等等。

②焊料焊接在扩散层上的表面镀覆层

为了消除暂稳态的金属间互化物(IMC),最早采用铜表面镀厚金作为表面镀覆层,但是实践和应用表明:(1)金-铜之间易于发生扩散作用,即金原子会扩散到铜结晶结构中,而铜原子也会扩散到金结晶结构里,这是由于金和铜都是面心立方晶体,而且熔点和原子半径非常相近的原因,因此扩散易于发生;(2)金-铜界面之间的扩散层易于发生内应力作用,这是由于铜热膨胀系数大于金热膨胀系数,扩散的金-铜界面的结晶结构必然会发生互为挤压的内应力引起形变而疏松、脆裂等问题,进而引起线路故障,这种情况已有过深刻而惨重的历史教训

③焊料焊接在阻档层上的表面金属镀覆层

 这类表面镀覆层的主要特征是:在高温焊接过程中焊料是焊接在金属阻档层表面上,而不是直接焊接在铜表面上,因此焊接点的连接界面处既不会形成非稳定的金属间互化物,又不会在金属间发生扩散作用:如电镀镍-金、化学镀镍-金、化学镀镍-钯-金、化学镀镍-钯、化学镀钯等。由于阻档层是金属的,而且全部是用化学镀或电镀方法来形成的,所以又可称为金属表面镀覆层。pcb定制

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