PCB表面處理比較表表格格式

1、PCB各種不同可焊表面及無鉛制程在裝配上之研討(1) 目前pc略種常用的可焊表面處理分別為保焊齊ij (OSP) -Organic Solderability Preservatives噴錫(HASL)- Hot Air Solder Levelling浸專艮(Immersion Silver Ag)浸錫(Immersion Tin Sn)化鎮(zhèn)浸金(Electroless Nickel Immersion Gold, ENIG)2004年因噴錫板已突破設(shè)備、材料(Sn-Cu-Ni)的瓶頸，并成功量產(chǎn)，故噴錫 已成PCB無鉛表面處理的首選(目前Sn63/Pb37多層板噴錫市場占有率為 90蛆上)

2、(2) 各種常用可焊表面處理焊接 BG雨(約美金100cent銅幣大小的BGAffl一)經(jīng)拉力試驗(yàn)所得知強(qiáng)度比較表處理Finish拉力Min ?bs拉力Avg ?bs拉力Max?bs落差?bs保焊齊【J OSP38439540420噴錫HASL37639641034浸銀Ag37338940128浸錫Sn35038240454化鎮(zhèn)浸金ENIG267375403136上表摘自PC FAB上的資料<圖一 >(3)各種表面處理之優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)比較處理保焊齊I優(yōu)點(diǎn)(a) 焊錫性特佳是各種表面處理焊錫強(qiáng)度的指標(biāo)(benchmark)(b) 對(duì)過期板子可重新Recoating 一次 平整度佳，適合S

3、MT裝配作業(yè)(d)可作無鉛制程缺點(diǎn)(a) 打開包裝袋后須在24小時(shí)內(nèi)焊接完畢，以免焊錫性不良(b) 在作業(yè)時(shí)必須戴防靜電手套以防止板子被污染(c) IR Reflow 的 peak temp 為 220c對(duì)于無鉛錫膏peak temp要 達(dá)到240c時(shí)第二面作業(yè)時(shí)之焊 錫性能否維持目前被打問號(hào)''? ，但喜的是目前耐高溫的 O.S.P已經(jīng)出爐，有待進(jìn)一步澄 清.(d) 因OSPt絕緣特性，因此testing pad 一定有加印錫膏作業(yè) 以利測試順利.在有孔的testing pad更應(yīng)在鋼板stencil用特殊的 開法讓錫膏過完IR后，只在pad 及孔壁邊上而不蓋孔，以減少測 試

4、誤判.(e) 無法使用ICT測試，因ICT測試會(huì)破壞OS藻面保護(hù)層而造成 焊盤氧化.噴錫板HASL(a)與OS一樣具焊錫性也是特性，也同樣是各種 表面處理焊錫強(qiáng)度指標(biāo)(Benchmark)(b)由于錫鉛板測試點(diǎn)與探針接觸良好？測試比較順利目前制程與QC手法無須改變(d)由于噴錫多層板在有鉛制程中占90蛆上，而且技術(shù)較成熟，而無鉛噴錫目前與有鉛噴錫的差異僅是噴錫設(shè)備的改良及材料(63/37 改 Sn-Cu-Ni)更換,故無鉛噴錫仍是無制程的 首選.(a) 平整度差 find pitch, SMT 裝配時(shí)容易發(fā)生錫量不致性，容易造成短路或焊錫因錫量不足造成 焊接不良情形.(b) 噴錫板在PCBH程

5、時(shí)容易造成錫球(Solder Ball) 使得 S.M.T 裝 配時(shí)發(fā)生短路現(xiàn)象發(fā)生.浸銀Ag(a) 平整度彳適合S.M.T裝配作業(yè)(b) 適合無鉛制程(c) 未來無鉛制程之王座后選板(a) 焊錫強(qiáng)度不如 OS減HASL.(b) 基本上不得Baking,如育Baking必須在110c, 1小時(shí)以內(nèi)完成， 以免影響焊錫性(c) 在空氣中怕氧化更怕氯化及硫化，因此存放及作業(yè)場所絕對(duì)不 能有酸,氯或硫化物，因此作業(yè)時(shí) 希望能比照在書開包裝后24小時(shí) 焊接完畢(最長也須在3天內(nèi)完 成)以避免因水氣問題要Baking 時(shí)又被上述條件限制而進(jìn)退兩難.(d) 包裝材料不得含酸及硫化物.處理優(yōu)點(diǎn)|缺點(diǎn)浸錫(a

6、)平整度佳適合SMT裝配作業(yè)(b)可作無鉛制程(a)焊錫強(qiáng)度比浸銀還差(b)本為無鉛制程明天之星，但因儲(chǔ)存時(shí)及過完IR Reflow后IMC(Intermetallic compound) 谷易長厚.而造成焊錫性不良.(c) 基本上不得Baking, 如育Baking化鎮(zhèn)浸金ENIG必須在110c, 1小時(shí)以內(nèi)完成， 以免影響焊錫性(d)希望能比照在打開包裝后 24小 時(shí)焊接完畢(最長也須在3天內(nèi)完 成)以避免因水氣問題要 Baking 時(shí)又被上述條件限制而進(jìn)退兩難.(a)平整度佳適合SMTH (a)焊錫強(qiáng)度最差配作業(yè)(b)由因金導(dǎo)電性特性對(duì)于板周圍須要良好的接觸或?qū)τ诎存I用的產(chǎn)品如手機(jī)類仍是

7、最佳的選擇可作無鉛制程(b)容易造成BGA#焊接后之裂痕，其原因?yàn)橄忍旌稿a強(qiáng)度很差，裝 配線操作空間小，也可能是PCB 板本身上鎮(zhèn)容易氧化，操作空間 同樣很小，因此PCB破PCB間常 為此問題爭議不斷化鎮(zhèn)浸金加保焊劑ENIG + O.S.P(a) 此為改良型的化鎮(zhèn)浸金作法，其目的是保存 在要導(dǎo)電接觸區(qū)或按鍵 區(qū)保留化銀浸金.但將 要焊接的地方或重要焊 接地方如BGA#改為作 業(yè).如此一來即可保留 化鎮(zhèn)浸金的最佳導(dǎo)電又 可保持的最佳焊錫強(qiáng)度， 目前手機(jī)板大部份用此 方式作業(yè)(b) 平整度佳適合作SMT裝配作業(yè)(e)適合無鉛制程(a)其缺點(diǎn)與保焊劑O.S.P相同(b)由于是兩種表面處理PCB乍業(yè)及流程繁多.制程也復(fù)雜，成本增力口，價(jià)錢較貴在所難免(4)一般含鉛制程及無鉛制程IR Reflow比較圖:Lead free reflow(SnCuNi)兩者比較得知無鉛 IR Reflow 的 Peak temp 比含鉛多了約 240c -225 O15CPeak TEMP勺時(shí)間多了 20-5=5 Sec 多了四倍Preheat 也多了約(150180 cH140170 C)=10 C為避免裝配時(shí)減少IR Reflow 對(duì)Z axis expansion的沖擊，造成孔壁破拉裂,建議凡板厚超越70mil(1.8m/m) 或 12 層板以上用無