PCB镀层厚度分析仪简介

PCB（ Printed Circuit Board），中文名称为印制电路板，又称印刷线路板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的载体。由于它是采用电子印刷术制作的，故被称为“印刷”电路板。

PCB印刷电路板

印制板从单层发展到双面、多层和挠性，并且仍旧保持着各自的发展趋势。由于不断地向高精度、高密度和高可靠性方向发展，不断缩小体积、减少成本、提高性能，使得印制板在未来电子设备的发展工程中，仍然保持着强大的生命力。

综述国内外对未来印制板生产制造技术发展动向的论述基本是一致的，即向高密度，高精度，细孔径，细导线，细间距，高可靠，多层化，高速传输，轻量，薄型方向发展，在生产上同时向提高生产率，降低成本，减少污染，适应多品种、小批量生产方向发展。印制电路的技术发展水平，一般以印制板上的线宽，孔径，板厚/孔径比值为代表。

PCB镀层表面处理的种类

1. 热风整平HASL

热风整平又名热风焊料整平HASL (Hot Air Solder Leveled)，它是在PCB表面涂覆熔融锡铅焊料并用加热压缩空气整（吹）平的工艺，使其形成一层既抗铜氧化，又可提供良好的可焊性的涂覆层。可焊性好，热风整平时焊料和铜在结合处形成铜锡金属间化合物。HASL焊料的厚度和焊盘的平整度（园顶形）很难控制，很难用于贴装窄间距元件。无铅HASL是用非铅金属或无铅焊料合金取代Pb-Sn。

2. 有机涂覆OSP

有机涂覆工艺OSP(Organic SolderabilityPreservative)不同于其他表面处理工艺，它是在铜和空气间充当阻隔层；有机涂覆工艺简单、成本低廉，这使得它能够在业界广泛使用。早期的有机涂覆的分子是起防锈作用的咪唑，Z新的分子主要是苯并咪唑，它是化学键合氮功能团到PCB上的铜。在后续的焊接过程中，如果铜面上只有一层的有机涂覆层是不行的，必须有很多层。这就是为什么化学槽中通常需要添加铜液。在涂覆diyi层之后，涂覆层吸附铜；接着第二层的有机涂覆分子与铜结合，直至二十甚至上百次的有机涂覆分子集结在铜面，这样可以保证进行多次回流焊。试验表明：Z新的有机涂覆工艺能够在多次无铅焊接过程中保持良好的性能。

3. 化学镀镍/浸金ENIG

化学镀Ni和浸镀金（ENIG）具有良好的可焊性，用于印制插头（金手指）、触摸屏开关处。Ni作为隔离层和可焊的镀层，要求厚度≥3um；Au是Ni的保护层，Au能与焊料中的Sn形成金锡间共价化合物（AuSn4），在焊点中金的含量超过3%会使焊点变脆，过多的Au原子替代Ni原子，因为太多的Au溶解到焊点里（无论是Sn-Pb还是Sn-Ag-Cu）都将引起“金脆”。所以一定要限定Au层的厚度，用于焊接的Au层厚度≤1µm (ENIG ：0.05～0.3µm)。

4. 浸银

浸银工艺(Immersion Silver) 介于有机涂覆和化学镀镍/浸金之间，工艺比较简单、快速；不像化学镀镍/浸金那样复杂，也不是给PCB穿上一层厚厚的盔甲，但是它仍然能够提供好的电性能。银仅次于金，即使暴露在热、湿和污染的环境中，银仍然能够保持良好的可焊性，但会失去光泽。浸银不具备化学镀镍/浸金所具有的好的物理强度因为银层下面没有镍。另外浸银有好的储存性，浸银后放几年组装也不会有大的问题。

5. 浸锡

浸锡（Immersion Tin），由于目前所有的焊料都是以锡为基础的，所以锡层能与任何类型的焊料相匹配。从这一点来看，浸锡工艺极具有发展前景。但是以前的PCB经浸锡工艺后出现锡须，在焊接过程中锡须和锡迁徙会带来可靠性问题，因此浸锡工艺的采用受到限制。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，克服了以前的问题，而且还具有好的热稳定性和可焊性。

6. 电镀镍金

电镀镍金(Electrolytic Nickel/ Gold)是PCB表面处理工艺的鼻祖，自从PCB出现它就出现，以后慢慢演化为其他方式。它是在PCB表面导体先镀上一层镍后再镀上一层金，镀镍主要是防止金和铜间的扩散。现在的电镀镍金有两类：镀软金（纯金，金表面看起来不亮）和镀硬金（表面平滑和硬，耐磨，含有钴等其他元素，金表面看起来较光亮）。软金主要用于芯片封装时打金线；硬金主要用在非焊接处的电性互连。

PCB镀层表面处理按照用途分为3类：焊接用：铜的表面必须有涂覆层（镀层）保护，否则很容易氧化；接插用：比如金手指，电镀Ni-Au或化学镀Ni-Au；绑定（Wire Bonding）工艺线焊用：化学镀Ni-Au 用于SMT焊接的PCB表面涂覆技术的选择主要取决于Z终组装元器件的类型；表面处理工艺将影响PCB的生产、组装和Z终使用。 PCB可焊性表面镀层的选择依据选择PCB可焊性表面镀层时，要考虑所选择的焊接合金成分、可靠性要求和产品的用途。

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