一、SMT裝配對(duì)表面涂覆的要求

1.符合法律法規(guī)要求（ROHS 中國ROHS）。
2.可焊性：耐熱，焊接溫度，潤濕，保存期。
3.保護(hù)性：防氧化能力。
4.可靠性：焊點(diǎn)的內(nèi)應(yīng)力，缺陷，壽命。
5.成本：材料，設(shè)備，人力，廢水處理，成品率。
6.適用范圍：同阻焊劑兼容，適合PCB線路板品種（例如剛一撓板），無Pb。
7.環(huán)保：易處理，無煙霧，污染性。
 
二、各表面處理簡介
 
1.無鉛噴錫
流程：微蝕-水洗-涂耐高溫助焊劑-噴錫-水洗。（有的線路板廠家在微蝕前先預(yù)熱板子）
過程：PCB線路板噴錫時(shí)，浸在熔融的無鉛焊料中（約270℃），快速提起PCB線路板，熱風(fēng)刀（溫度265-270℃）從板子的前后吹平液態(tài)焊料，使銅面上的彎月形焊料變平，并防止焊料橋搭。
設(shè)備：水平式，垂直式無鉛熱平整平機(jī)。（水平式得到的鍍層均勻些，自動(dòng)化生產(chǎn)）。
物料：無鉛焊料，如SnCuNi，SnCuCo, SnCuGe或305焊料。耐高溫助焊劑。
要求：焊盤表面2-5微米，孔內(nèi)應(yīng)小于25微米（也有放寬到38微米）。
特點(diǎn)：涂覆層不夠平坦，主要適用于寬線，大焊盤板子，HDI板通常不采用。對(duì)覆銅板耐熱性要求高。噴錫制程比較臟，有異味，高溫下操作，危險(xiǎn)。其使用受到一定的限制。
 
2.OSP（有機(jī)可焊保護(hù)劑）
　　又稱為preflux（耐熱預(yù)焊劑），是早期松香型助焊劑的延續(xù)和發(fā)展。
流程：除油-微蝕-酸洗-純水洗-OSP-清洗-吹干。
原理：在銅表面上形成一層有機(jī)膜，牢固地保護(hù)著新鮮銅表面，并在高溫下也能防氧化和污染。OSP厚度0.1-0.2微米，或0.2-0.5微米。
特點(diǎn)：工藝簡單，成本低廉，既可用在低技術(shù)含量的PCB線路板上，也可用在高密度芯片封裝基板上。是最有前途的表面涂覆工藝。（爭議點(diǎn)：裝配時(shí)分不清顏色，OSP同銅色澤相仿，劃傷板子，影響焊接，OSP儲(chǔ)存期約6個(gè)月）
 
　　目前，OSP可經(jīng)受熱應(yīng)力（288℃，10s）三次，不氧化，不變色。
 
3.化學(xué)錫
流程：除油-微蝕-酸洗-純水洗-沉錫-清洗。
特點(diǎn)：由于目前所有焊料都是以錫為主體的，所以錫層能與任何種類 焊料相兼容。從這個(gè)角度看，沉錫在PCB線路板表面涂覆幾個(gè)品種比較中有很好的發(fā)展前景。
厚度：1.0±0.2微米。
缺點(diǎn)：
經(jīng)不起多次焊接，一次焊接后形成的界面化合物會(huì)變成不可焊表面。
會(huì)產(chǎn)生錫須，影響可靠性。
沉錫液易攻擊阻焊膜，使膜溶解變色，對(duì)銅層產(chǎn)生倒蝕。
沉錫溫度高，≥60℃，1微米錫層需沉十分鐘。
使用：有的客戶指定，用沉錫鍍層，比無鉛噴錫層平坦。通信母板適用。 沉錫后板子應(yīng)存放在良好的房間中，在存貯有效期內(nèi)使用。
 
4.化學(xué)銀
流程：除油（脫脂）-微蝕-酸洗-純水洗-沉銀-清洗。
特點(diǎn)：
工藝簡單，快捷，成本不高。
沉Ag液含一些有機(jī)物，防銀層變色，銀遷移。
鍍層厚度0.1-0.5微米（通常0.1-0.2微米）焊接性能優(yōu)良。
銀層在組裝時(shí)具有好的可檢查性（銀白色）。
缺點(diǎn)：
浸Ag生產(chǎn)線上全線用水為純水。防銀層變黃發(fā)黑。（自來水中有氯離子， Ag+Cl AgCl，生成白色沉淀）
銀與空氣中的硫易結(jié)合，形成硫化銀，黃色或黑色。 所有操作，貯存，包裝，均需戴無硫手套，無硫紙包裝，貯存環(huán)境要求高。不容許用普通紙相隔板子，不允許用橡皮圈包板子。
防銀離子遷移，已沉銀板子不得存放在潮濕的環(huán)境中，在貯存期內(nèi)使用。
應(yīng)用：客戶指定。在高頻信號(hào)中，沉Ag板電性能良好。歐美不少用戶要求作 沉Ag板。
 
5.電鍍鎳金
流程：除油-微蝕-酸洗-純水洗-鍍鎳-純水洗-鍍金-回收金-水洗。
鍍層類型：
①鍍硬金
用途：PCB線路板插頭，按鍵上。
特點(diǎn)：
耐磨，接觸良好，有硬度（120-190㎏／㎜2﹚
鎳打底，Ni層厚度3-5微米；金厚度：0.1,0.25,0.5,0.8,1.0…微米。
金鍍層含有鈷（Co，0.5％﹚，或Ni銻等金屬。
②鍍軟金，純金，24K金
用途：焊接用。
特點(diǎn)：
鎳打底，≥2.5微米，防止金層向銅層擴(kuò)散，鎳層在焊接時(shí)牢固同焊料結(jié)合。
鍍Au層很薄，0.05-0.1微米。
缺點(diǎn)：
線路上要鍍上金，成本高，目前已很少使用。
金面上印阻焊劑，阻焊易脫落。
焊接時(shí)金層會(huì)變脆。（焊料中金含量≥3％時(shí)）
 
6.化學(xué)鎳金（ENIG）
流程：除油（脫脂）-微蝕-活化-化學(xué)鎳-化學(xué)金-清洗。
特點(diǎn)：
化學(xué)鍍Ni/Au鍍層厚度均勻，共面性好，可焊接性好，優(yōu)良的耐腐蝕性，耐磨性。廣泛應(yīng)用于手電、電腦等領(lǐng)域。
鎳層厚度3-5微米，目的防銅-金界面之間互相擴(kuò)散，保證焊點(diǎn)可靠焊牢。
化學(xué)Ni/Au已迅速取代電鍍Ni/Au。
化學(xué)鎳是工藝關(guān)鍵，又是最大難點(diǎn)。
化金層通常為0.05-0.15微米。
 
反應(yīng)機(jī)理：
①化鎳
　　銅面在金屬鈀催化下，通過溶液中的還原劑和鎳離子開始鍍鎳反應(yīng)。鎳本身是進(jìn)一步化學(xué)鍍鎳的催化劑，在溶液中的還原劑次磷酸鈉的作用下，化學(xué)沉鎳過程會(huì)不斷繼續(xù)下去，直至產(chǎn)品在槽液中取出。
　　磷在沉積過程中同鎳共鍍到鍍層中，化學(xué)沉鎳，實(shí)際是化學(xué)沉鎳磷合金。
②沉金
　　氧化還原反應(yīng)。通過鎳金置換反應(yīng)在鎳面上沉積上金。