PCB表面處理最基本的目的是保證良好的可焊性或電性能。由于自然界的銅在空氣中傾向于以氧化物的形式存在，不大可能長(zhǎng)期保持為原銅，因此需要對(duì)銅進(jìn)行其他處理。

現(xiàn)在有許多PCB表面處理工藝，常見的是熱風(fēng)整平、有機(jī)可焊性保護(hù)劑(OSP)、全板鍍鎳金、沉金、沉錫、沉銀、化學(xué)鎳鈀金、電鍍硬金這幾種工藝。

1、熱風(fēng)整平(噴錫)

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。

熱風(fēng)整平又名熱風(fēng)焊料整平(俗稱噴錫)，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。PCB進(jìn)行熱風(fēng)整平時(shí)要沉在熔融的焊料中;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，一般認(rèn)為水平式較好，主要是水平式熱風(fēng)整平鍍層比較均勻，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。

優(yōu)點(diǎn)：較長(zhǎng)的存儲(chǔ)時(shí)間;PCB完成后，銅表面完全的潤(rùn)濕了(焊接前完全覆蓋了錫);適合無鉛焊接;工藝成熟、成本低、適合目視檢查和電測(cè)

缺點(diǎn)：不適合線綁定;因表面平整度問題，在SMT上也有局限;不適合接觸開關(guān)設(shè)計(jì)。噴錫時(shí)銅會(huì)溶解，并且板子經(jīng)受一次高溫。特別厚或薄的板，噴錫有局限，生產(chǎn)操作不方便。

2、有機(jī)可焊性保護(hù)劑(OSP)

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(duì)其他表明處理工藝較為容易。

OSP是印刷電路板(PCB)銅箔表面處理的符合RoHS指令要求的一種工藝。 OSP是Organic Solderability Preservatives的簡(jiǎn)稱， 中譯為有機(jī)保焊膜，又稱護(hù)銅劑，英文亦稱之Preflux。 簡(jiǎn)單地說，OSP就是在潔凈的裸銅表面上，以化學(xué)的方法長(zhǎng)出一層有機(jī)皮膜。這層膜具有防氧化，耐熱沖擊，耐濕性，用以保護(hù)銅表面于常態(tài)環(huán)境中不再繼續(xù)生銹 (氧化或硫化等);但在后續(xù)的焊接高溫中，此種保護(hù)膜又必須很容易被助焊劑所迅速清除，如此方可使露出的干凈銅表面得以在極短的時(shí)間內(nèi)與熔融焊錫立即結(jié)合 成為牢固的焊點(diǎn)。

優(yōu)點(diǎn)：制程簡(jiǎn)單，表面非常平整，適合無鉛焊接和SMT。易返工，生產(chǎn)操作方便，適合水平線操作。板子上適合多種處理并存(比如：OSP+ENIG)。成本低，環(huán)境友好。

缺點(diǎn)：回流焊次數(shù)的限制 (多次焊接厚，膜會(huì)被破壞，基本上2次沒有問題)。不適合壓接技術(shù)，線綁定。目視檢測(cè)和電測(cè)不方便。SMT時(shí)需要N2氣保護(hù)。SMT返工不適合。存儲(chǔ)條件要求高。

3、全板鍍鎳金

板鍍鎳金是在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。

優(yōu)點(diǎn)：較長(zhǎng)的存儲(chǔ)時(shí)間>12個(gè)月。適合接觸開關(guān)設(shè)計(jì)和金線綁定。適合電測(cè)試

弱點(diǎn)：較高的成本，金比較厚。電鍍金手指時(shí)需要額外的設(shè)計(jì)線導(dǎo)電。因金厚度不一直，應(yīng)用在焊接時(shí)，可能因金太厚導(dǎo)致焊點(diǎn)脆化，影響強(qiáng)度。電鍍表面均勻性問題。電鍍的鎳金沒有包住線的邊。不適合鋁線綁定。

4、沉金

一般流程為：脫酸洗清潔-->微蝕-->預(yù)浸-->活化-->化學(xué)鍍鎳-->化學(xué)浸金;其過程中有6個(gè)化學(xué)槽，涉及到近百種化學(xué)品，過程比較復(fù)雜。

沉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(zhǎng)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(duì)環(huán)境的忍耐性。此外沉金也可以阻止銅的溶解，這將有益于無鉛組裝。

優(yōu)點(diǎn)：不易氧化，可長(zhǎng)時(shí)間存放，表面平整，適合用于焊接細(xì)間隙引腳以及焊點(diǎn)較小的元器件。有按鍵PCB板的首選(如手機(jī)板)?？梢灾貜?fù)多次過回流焊也不太會(huì)降低其可焊性?？梢杂脕碜鳛镃OB(Chip On Board)打線的基材。

缺點(diǎn)：成本較高，焊接強(qiáng)度較差，因?yàn)槭褂脽o電鍍鎳制程，容易有黑盤的問題產(chǎn)生。鎳層會(huì)隨著時(shí)間氧化，長(zhǎng)期的可靠性是個(gè)問題。

5、沉錫

由于目前所有的焊料都是以錫為基礎(chǔ)的，所以錫層能與任何類型的焊料相匹配。沉錫工藝可以形成平坦的銅錫金屬間化合物，這個(gè)特性使得沉錫具有和熱風(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問題;沉錫板不可存儲(chǔ)太久，組裝時(shí)必須根據(jù)沉錫的先后順序進(jìn)行。

優(yōu)點(diǎn)：適合水平線生產(chǎn)。適合精細(xì)線路處理，適合無鉛焊接，特別適合壓接技術(shù)。非常好的平整度，適合SMT。

缺點(diǎn)：需要好的存儲(chǔ)條件，最好不要大于6個(gè)月，以控制錫須生長(zhǎng)。不適合接觸開關(guān)設(shè)計(jì)。生產(chǎn)工藝上對(duì)阻焊膜工藝要求比較高，不然會(huì)導(dǎo)致阻焊膜脫落。多次焊接時(shí)，最好N2氣保護(hù)。電測(cè)也是問題。

6、沉銀

沉銀工藝介于有機(jī)涂覆和化學(xué)鍍鎳/沉金之間，工藝比較簡(jiǎn)單、快速;即使暴露在熱、濕和污染的環(huán)境中，銀仍然能夠保持良好的可焊性，但會(huì)失去光澤。沉銀不具備化學(xué)鍍鎳/沉金所具有的好的物理強(qiáng)度因?yàn)殂y層下面沒有鎳。

優(yōu)點(diǎn)：制程簡(jiǎn)單，適合無鉛焊接，SMT。表面非常平整、成本低、適合非常精細(xì)的線路。

缺點(diǎn)：存儲(chǔ)條件要求高，容易污染。焊接強(qiáng)度容易出現(xiàn)問題(微空洞問題)。容易出現(xiàn)電遷移現(xiàn)象以及和阻焊膜下銅出現(xiàn)賈凡尼咬蝕現(xiàn)象。電測(cè)也是問題

7、化學(xué)鎳鈀金

化學(xué)鎳鈀金與沉金相比是在鎳和金之間多了一層鈀，鈀可以防止出現(xiàn)置換反應(yīng)導(dǎo)致的腐蝕現(xiàn)象，為沉金作好充分準(zhǔn)備。金則緊密的覆蓋在鈀上面，提供良好的接觸面。

優(yōu)點(diǎn)：適合無鉛焊接。表面非常平整，適合SMT。通孔也可以上化鎳金。較長(zhǎng)的存儲(chǔ)時(shí)間，存儲(chǔ)條件不苛刻。適合電測(cè)試。適合開關(guān)接觸設(shè)計(jì)。適合鋁線綁定，適合厚板，抵抗環(huán)境攻擊強(qiáng)。

8、電鍍硬金

為了提高產(chǎn)品耐磨性能，增加插拔次數(shù)而電鍍硬金。

PCB的表面處理工藝方面的變化并不是很大，好像還是比較遙遠(yuǎn)的事情，但是應(yīng)該注意到：長(zhǎng)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。

審核編輯：湯梓紅