PCB各种常见表面处理工艺

目前常见的PCB表面处理工艺，主要有电镀镍金、化金、闪金、热风整平、OSP、化学沉锡、化学沉银这几种，下面中京(香港)逐一介绍。

电镀镍金(Electrolytic gold)

所谓的电镀镍金是将金电镀于PCB的铜皮上，但由于金无法直接与铜起反应，所以要先电镀一层“镍”，然后再把金镀到镍上。

电镀金本身可分为硬金和软金，两者的区别在于最后镀上去那层金的成分。硬金是指镀金时选择电镀合金，由于硬度较硬，适合用在需要受力摩擦的地方，因此一般用来作为PCB 的板边接触点(俗称金手指);软金则指镀金时选择电镀纯金，由于硬度较软，因此一般用于COB(Chip On Board)上面打铝线，或是手机按键的接触面，而近年则大量运用在BGA 载板的两面。

化金

现在的化金大多是用来成为化镍浸金(ENIG，Electroless Nickle Immersion Gold)的表面处理方法。

化金的优点是不需要使用电镀方法就可以把镍及金附于铜皮上，而且表面比电镀镍金还要平整，这对日趋缩小的电子零件及要求平整度的元件尤其重要。

但由于化金使用化学方法制作出表面金层效果，因此金层最大厚度无法达到电镀镍金的效果，而且越往底下的含金量会越少。

另外，由于化金的镀金层属于纯金，因此也经常被归类为软金。虽然也有人拿它作为COB打铝线，但必须严格要求其金层厚度至少要高于3-5microinches，超过这个值的金层是很难达到的，而太薄将会影响铝线得附着力。相反嗲，电镀金就能轻松达到15microinches以上，但价钱会随金层厚度而增加。

闪金(Flash Gold)

闪金是电镀硬金的「预镀金」道程序，一般现在镍层表面形成一层密度较细致，但非常薄的金层，以有利于后续电镀金镍或金钴合金的进行。

由于少了后面电镀金得程序，成本上比真正电镀金要便宜，但因为金层非常薄，无法有效覆盖底下的镍层，容易导致氧化，可焊性也不太好。

热风整平(HAL)

热风整平的工作原理是利用热风将印制电路板表面及孔内多余焊料去掉，剩余焊料均匀覆在焊盘及无阻焊料线条及表面封装点上，是PCB表面处理的方式之一。

热风整平后，焊料图层的组成始终保持不变，可焊性优良。另外，热风整平的焊料涂层能完全覆盖导线侧边缘，避免印制板上的腐蚀断线，延长了印制板的贮存和使用时间，提高了整机电子产品的可靠性。热风整平现在广泛地应用于SMT工艺。

不过，在热风整平时，PCB要浸入焊料槽数秒，造成铜的溶解。当铜的浓度达到0.29%以上时，焊料流动性变差，涂覆料层呈半润湿状态，从而降低PCB可焊性。焊料涂层中，铅是重金属元素，对人体有害，污染环境，而且热风整平的热冲击大，容易使印制板板材变形、起翘。

OSP(Organic Solderbility Presevatives)

OSP是PCB铜箔表面处理中符合RoHS指令要求的一种工艺，中文成为有机保焊膜，又称护铜剂，英文也称为Preflux。

OSP是在洁净的裸铜表面上，以化学方法生成一层有机保焊膜。这层保焊膜具有防氧化、耐热冲击、耐热等性能，可保护铜表面于常态环境中不再氧化或硫化。但在后续的焊接高温中，保焊膜容易被助焊剂迅速清除，才能露出干净的铜表面在以极短时间内与熔融焊锡立即结合。

化学沉锡(Immersion Tin)

以往PCB经化学沉锡工艺后出现锡须，在焊接过程中容易产生可靠性问题，因此从而限制了化学沉锡工艺的应用。后来在浸锡溶液中加入了有机添加剂，可使得锡层结构呈颗粒状结构，有效解决以往的问题，同时还具备良好的热稳定性和可焊性。

化学沉银(Immersion Silver)

化学沉银工艺简单、快速，既没有像化学镀镍/浸金那样复杂，也不会给PCB镀上厚厚的银层，但它仍然能提供良好的电性能。另外，银稳定性稍强，即使暴露于热、湿和污染的环境中，仍能保持良好的可焊性，但会失去原本光泽。另外，化学沉银由于银层下没有镍，因此物理强度并没有化学镀镍/浸金那么好。

以目前众多电路板表面处理方法来看，电镀镍金的费用相较于其他的表面处理方法(如ENIG、OSP)相对来得高，所以现在较少被采用，除非特殊用途，比如说联接器的插件处理，以及有滑动式接触元件的需求(金手指)等。但同时就目前的电路板表面处理技术而言，电镀镍金的镀层具有良好的抗摩擦能力以及优异的抗氧化能力还是无人能比。

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