跟著人類對于棲身環(huán)境要求的不斷進(jìn)步，目前PCB出產(chǎn)過程中涉及到的環(huán)境題目顯得尤為凸起。目前有關(guān)鉛和溴的話題是最熱點(diǎn)的；無鉛化和無鹵化將在良多方面影響著PCB的發(fā)展。固然目前來看，PCB的表面處理工藝方面的變化并不是很大，似乎仍是比較遙遠(yuǎn)的事情，但是應(yīng)該留意到：長期的緩慢變化將會(huì)導(dǎo)致巨大的變化。在環(huán)保呼聲愈來愈高的情況下，PCB的表面處理工藝未來肯定會(huì)發(fā)生巨變。   
    表面處理的目的   
    表面處理最基本的目的是保證良好的可焊性或電機(jī)能。因?yàn)樘烊唤绲你~在空氣中傾向于以氧化物的形式存在，不大可能長期保持為原銅，因此需要對銅進(jìn)行其他處理。固然在后續(xù)的組裝中，可以采用強(qiáng)助焊劑除去大多數(shù)銅的氧化物，但強(qiáng)助焊劑本身不易去除，因此業(yè)界一般不采用強(qiáng)助焊劑。  
    常見的五種表面處理工藝 
    現(xiàn)在有很多PCB表面處理工藝，常見的是熱風(fēng)整平、有機(jī)涂覆、化學(xué)鍍鎳/浸金、浸銀和浸錫這五種工藝，下面將一一先容。   
    1. 熱風(fēng)整平   
    熱風(fēng)整平又名熱風(fēng)焊料整平，它是在PCB表面涂覆熔融錫鉛焊料并用加熱壓縮空氣整（吹）平的工藝，使其形成一層既抗銅氧化，又可提供良好的可焊性的涂覆層。熱風(fēng)整平時(shí)焊料和銅在結(jié)合處形成銅錫金屬間化合物。保護(hù)銅面的焊料厚度大約有1-2mil。 PCB進(jìn)行熱風(fēng)整平時(shí)要浸在熔融的焊料中；風(fēng)刀在焊料凝固之前吹平液態(tài)的焊料；風(fēng)刀能夠?qū)~面上焊料的彎月狀最小化和阻止焊料橋接。熱風(fēng)整平分為垂直式和水平式兩種，一般以為水平式較好，主要是水平式熱風(fēng)整平鍍層比較平均，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化出產(chǎn)。熱風(fēng)整平工藝的一般流程為：微蝕→預(yù)熱→涂覆助焊劑→噴錫→清洗。 
    2. 有機(jī)涂覆  
    有機(jī)涂覆工藝OSP不同于其他表面處理工藝，它是在銅和空氣間充當(dāng)阻隔層；有機(jī)涂覆工藝簡樸、本錢低廉，這使得它能夠在業(yè)界廣泛使用。早期的有機(jī)涂覆的分子是起防銹作用的咪唑和苯并三唑，最新的分子主要是苯并咪唑，它是化學(xué)鍵合氮功能團(tuán)到PCB上的銅。在后續(xù)的焊接過程中，假如銅面上只有一層的有機(jī)涂覆層是不行的，必需有良多層。這就是為什么化學(xué)槽中通常需要添加銅液。在涂覆第一層之后，涂覆層吸附銅；接著第二層的有機(jī)涂覆分子與銅結(jié)合，直至二十甚至上百次的有機(jī)涂覆分子集結(jié)在銅面，這樣可以保證進(jìn)行多次回流焊。試驗(yàn)表明：最新的有機(jī)涂覆工藝能夠在多次無鉛焊接過程中保持良好的機(jī)能。 有機(jī)涂覆工藝的一般流程為：脫脂→微蝕→酸洗→純水清洗→有機(jī)涂覆→清洗，過程控制相對其他表面處理工藝較為輕易。   
    3. 化學(xué)鍍鎳/浸金  
    化學(xué)鍍鎳/浸金工藝不像有機(jī)涂覆那樣簡樸，化學(xué)鍍鎳/浸金似乎給PCB穿上厚厚的盔甲；另外化學(xué)鍍鎳/浸金工藝也不像有機(jī)涂覆作為防銹阻隔層，它能夠在PCB長期使用過程中有用并實(shí)現(xiàn)良好的電機(jī)能。因此，化學(xué)鍍鎳/浸金是在銅面上包裹一層厚厚的、電性良好的鎳金合金，這可以長期保護(hù)PCB；另外它也具有其它表面處理工藝所不具備的對環(huán)境的忍耐性。鍍鎳的原因是因?yàn)榻鸷豌~間會(huì)相互擴(kuò)散，而鎳層能夠阻止金和銅間的擴(kuò)散；假如沒有鎳層，金將會(huì)在數(shù)小時(shí)內(nèi)擴(kuò)散到銅中去。化學(xué)鍍鎳/浸金的另一個(gè)好處是鎳的強(qiáng)度，僅僅5微米厚度的鎳就可以限制高溫下Z方向的膨脹。此外化學(xué)鍍鎳/浸金也可以阻止銅的溶解，這將有益于無鉛組裝。 化學(xué)鍍鎳/浸金工藝的一般流程為：酸性清潔→微蝕→預(yù)浸→活化→化學(xué)鍍鎳→化學(xué)浸金，主要有6個(gè)化學(xué)槽，涉及到近100種化學(xué)品，因此過程控制比較難題。
    4. 浸銀  
    浸銀工藝介于有機(jī)涂覆和化學(xué)鍍鎳/浸金之間，工藝比較簡樸、快速；不像化學(xué)鍍鎳/浸金那樣復(fù)雜，也不是給PCB穿上一層厚厚的盔甲，但是它仍舊能夠提供好的電機(jī)能。銀是金的小兄弟，即使暴露在熱、濕和污染的環(huán)境中，銀仍舊能夠保持良好的可焊性，但會(huì)失去光澤。浸銀不具備化學(xué)鍍鎳/浸金所具有的好的物理強(qiáng)度由于銀層下面沒有鎳。另外浸銀有好的儲(chǔ)存性，浸銀后放幾年組裝也不會(huì)有大的題目。 浸銀是置換反應(yīng)，它幾乎是亞微米級的純銀涂覆。有時(shí)浸銀過程中還包含一些有機(jī)物，主要是防止銀侵蝕和消除銀遷移題目；一般很難丈量出來這一薄層有機(jī)物，分析表明有機(jī)體的重量少于1％。   
    5. 浸錫  
    因?yàn)槟壳八械暮噶隙际且藻a為基礎(chǔ)的，所以錫層能與任何類型的焊料相匹配。從這一點(diǎn)來看，浸錫工藝極具有發(fā)展遠(yuǎn)景。但是以前的PCB經(jīng)浸錫工藝后泛起錫須，在焊接過程中錫須和錫遷徙會(huì)帶來可靠性題目，因此浸錫工藝的采用受到限制。后來在浸錫溶液中加入了有機(jī)添加劑，可使得錫層結(jié)構(gòu)呈顆粒狀結(jié)構(gòu)，克服了以前的題目，而且還具有好的熱不亂性和可焊性。 浸錫工藝可以形成平坦的銅錫金屬間化合物，這個(gè)特性使得浸錫具有和熱風(fēng)整平一樣的好的可焊性而沒有熱風(fēng)整平令人頭痛的平坦性題目；浸錫也沒有化學(xué)鍍鎳/浸金金屬間的擴(kuò)散題目——銅錫金屬間化合物能夠穩(wěn)固的結(jié)合在一起。浸錫板不可存儲(chǔ)太久，組裝時(shí)必需根據(jù)浸錫的先后順序進(jìn)行。   
    6. 其他表面處理工藝  
    其他表面處理工藝的應(yīng)用較少，下面來看應(yīng)用相對較多的電鍍鎳金和化學(xué)鍍鈀工藝。 電鍍鎳金是PCB表面處理工藝的開山祖師，自從PCB泛起它就泛起，以后慢慢演化為其他方式。它是在PCB表面導(dǎo)體先鍍上一層鎳后再鍍上一層金，鍍鎳主要是防止金和銅間的擴(kuò)散?，F(xiàn)在的電鍍鎳金有兩類：鍍軟金（純金，金表面看起來不亮）和鍍硬金（表面平滑和硬，耐磨，含有鈷等其他元素，金表面看起來較光亮）。軟金主要用于芯片封裝時(shí)打金線；硬金主要用在非焊接處的電性互連。 考慮到本錢，業(yè)界經(jīng)常通過圖像轉(zhuǎn)移的方法進(jìn)行選擇性電鍍以減少金的使用。目前選擇性電鍍金在業(yè)界的使用持續(xù)增加，這主要是因?yàn)榛瘜W(xué)鍍鎳/浸金過程控制比較難題。 正常情況下，焊接會(huì)導(dǎo)致電鍍金變脆，這將縮短使用壽命，因而要避免在電鍍金長進(jìn)行焊接；但化學(xué)鍍鎳/浸金因?yàn)榻鸷鼙?，且很一致，變脆現(xiàn)象很少發(fā)生。 化學(xué)鍍鈀的過程與化學(xué)鍍鎳過程相近似。主要過程是通過還原劑（如次磷酸二氫鈉）使鈀離子在催化的表面還原成鈀，新生的鈀可成為推動(dòng)反應(yīng)的催化劑，因而可得到任意厚度的鈀鍍層?；瘜W(xué)鍍鈀的長處為良好的焊接可靠性、熱不亂性、表面平整性。   
    表面處理工藝的選擇  
    表面處理工藝的選擇主要取決于終極組裝元器件的類型；表面處理工藝將影響PCB的出產(chǎn)、組裝和終極使用，下面將詳細(xì)先容常見的五種表面處理工藝的使用場合。