常見的FPC表面處理工藝

人類對于居住環(huán)境要求的不斷提高，目前FPC生產(chǎn)過程中涉及到的環(huán)境問題顯得尤為突出。有關(guān)鉛和溴的話題是最熱門的，無鉛化和無鹵化將在很多方面影響著FPC的發(fā)展。雖然目前來看，FPC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，FPC的表面處理工藝未來肯定會(huì)發(fā)生巨變。

     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，不大可能長期保持為原銅，因此需要對銅進(jìn)行其他處理。雖然在后續(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。

     現(xiàn)在有許多FPC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，下面將逐一介紹。

1、熱風(fēng)整平（噴錫）

    熱風(fēng)整平又名熱風(fēng)焊料整平（俗稱噴錫），它是在FPC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。FPC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。

2、有機(jī)可焊性保護(hù)劑（OSP）

   OSP是印刷電路板（FPC）銅箔表面處理的符合RoHS指令要求的一種工藝。 OSP是Organic Solderability Preservatives的簡稱， 中譯為有機(jī)保焊膜，又稱護(hù)銅劑，英文亦稱之Preflux。 簡單地說，OSP就是在潔凈的裸銅表面上，以化學(xué)的方法長出一層有機(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)。

3、全板鍍鎳金

     板鍍鎳金是在FPC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。

4、沉金

     沉金是在銅面上包裹一層厚厚的、電性良好的鎳金合金，這可以長期保護(hù)FPC；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。此外沉金也可以阻止銅的溶解，這將有益于無鉛組裝。

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。

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。

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。

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。隨著用戶要求愈來愈高，環(huán)境要求愈來愈嚴(yán)，表面處理工藝愈來愈多，到底該選擇那種有發(fā)展前景、通用性更強(qiáng)的表面處理工藝，目前看來好像有點(diǎn)眼花繚亂、撲朔迷離。FPC表面處理工藝未來將走向何方，現(xiàn)在亦無法準(zhǔn)確預(yù)測。不管怎樣，滿足用戶要求和保護(hù)環(huán)境必須首先做到！