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　　随着人类对于居住环境要求的不断提高，PCB生产过程中涉及到的环境问题也越来越受到关注。尤其是铅和溴的话题是最热门的； 　　PCB表面处理最基本的目的是保证良好的可焊性或电性能。由于自然界的铜在空气中倾向于以氧化物的形式存在，不大可能长期保持为原铜，因此需要对铜进行其他处理。 　　现在有许多PCB表面处理工艺，常见的是热风整平、有机可焊性保护剂（OSP）、全板镀镍金、沉金、沉锡、沉银、化学镍钯金、电镀硬金这几种工艺，下面将逐一介绍 　　1、热风整平（喷锡） 　　热风整平工艺的一般流程为：微蚀→预热→涂覆助焊剂→喷锡→清洗。 　　热风整平又名热风焊料整平（俗称喷锡），它是在PCB表面涂覆熔融锡（铅）焊料并用加热压缩空气整（吹）平的工艺，使其形成一层既抗铜氧化，又可提供良好的可焊性的涂覆层。热风整平时焊料和铜在结合处形成铜锡金属间化合物。PCB进行热风整平时要沉在熔融的焊料中；风刀在焊料凝固之前吹平液态的焊料；风刀能够将铜面上焊料的弯月状最小化和阻止焊料桥接。 　　热风整平分为垂直式和水平式两种，一般认为水平式较好，主要是水平式热风整平镀层比较均匀，可实现自动化生产。 　　优点：较长的存储时间；PCB完成后，铜表面完全的润湿了（焊接前完全覆盖了锡）；适合无铅焊接；工艺成熟、成本低、适合目视检查和电测 　　缺点：不适合线绑定;因表面平整度问题，在SMT上也有局限;不适合接触开关设计。喷锡时铜会溶解，并且板子经受一次高温。特别厚或薄的板，喷锡有局限，生产操作不方便。 　　2、有机可焊性保护剂（OSP） 　　一般流程为：脱脂--微蚀--酸洗--纯水清洗--有机涂覆--清洗，过程控制相对其他表明处理工艺较为容易。 　　OSP是印刷电路板（PCB）铜箔表面处理的符合RoHS指令要求的一种工艺。 OSP是Organic Solderability Preservatives的简称， 中译为有机保焊膜，又称护铜剂，英文亦称之Preflux。 简单地说，OSP就是在洁净的裸铜表面上，以化学的方法长出一层有机皮膜。这层膜具有防氧化，耐热冲击，耐湿性，用以保护铜表面于常态环境中不再继续生锈 （氧化或硫化等）；但在后续的焊接高温中，此种保护膜又必须很容易被助焊剂所迅速清除，如此方可使露出的干净铜表面得以在极短的时间内与熔融焊锡立即结合 成为牢固的焊点。 　　优点：制程简单，表面非常平整，适合无铅焊接和SMT。易返工，生产操作方便，适合水平线操作。板子上适合多种处理并存（比如：OSP+ENIG）。成本低，环境友好。 　　缺点：回流焊次数的限制 （多次焊接厚，膜会被破坏，基本上2次没有问题）。不适合压接技术，线绑定。目视检测和电测不方便。SMT时需要N2气保护。SMT返工不适合。存储条件要求高。 　　3、全板镀镍金 　　板镀镍金是在PCB表面导体先镀上一层镍后再镀上一层金，镀镍主要是防止金和铜间的扩散。现在的电镀镍金有两类：镀软金（纯金，金表面看起来不亮）和镀硬金（表面平滑和硬，耐磨，含有钴等其他元素，金表面看起来较光亮）。软金主要用于芯片封装时打金线；硬金主要用在非焊接处的电性互连。 　　优点：较长的存储时间12个月。适合接触开关设计和金线绑定。适合电测试 　　弱点：较高的成本，金比较厚。电镀金手指时需要额外的设计线导电。因金厚度不一直，应用在焊接时，可能因金太厚导致焊点脆化，影响强度。电镀表面均匀性问题。电镀的镍金没有包住线的边。不适合铝线绑定。 　　4、沉金 　　一般流程为：脱酸洗清洁--微蚀--预浸--活化--化学镀镍--化学浸金；其过程中有6个化学槽，涉及到近百种化学品，过程比较复杂。 　　沉金是在铜面上包裹一层厚厚的、电性良好的镍金合金，这可以长期保护PCB；另外它也具有其它表面处理工艺所不具备的对环境的忍耐性。此外沉 ​ ​ 金也可以阻止铜的溶解，这将有益于无铅组装。 　　优点：不易氧化，可长时间存放，表面平整，适合用于焊接细间隙引脚以及焊点较小的元器件。有按键PCB板的首选（如手机板）。可以重复多次过回流焊也不太会降低其可焊性。可以用来作为COB（Chip On Board）打线的基材。 　　缺点：成本较高，焊接强度较差，因为使用无电镀镍制程，容易有黑盘的问题产生。镍层会随着时间氧化，长期的可靠性是个问题。 　　5、沉锡 　　由于目前所有的焊料都是以锡为基础的，所以锡层能与任何类型的焊料相匹配。沉锡工艺可以形成平坦的铜锡金属间化合物，这个特性使得沉锡具有和热风整平一样的好的可焊性而没有热风整平令人头痛的平坦性问题；沉锡板不可存储太久，组装时必须根据沉锡的先后顺序进行。 　　优点：适合水平线生产。适合精细线路处理，适合无铅焊接，特别适合压接技术。非常好的平整度，适合SMT。 　　缺点：需要好的存储条件，最好不要大于6个月，以控制锡须生长。不适合接触开关设计。生产工艺上对阻焊膜工艺要求比较高，不然会导致阻焊膜脱落。多次焊接时，最好N2气保护。电测也是问题。 　　6、沉银 　　沉银工艺介于有机涂覆和化学镀镍/沉金之间，工艺比较简单、快速；即使暴露在热、湿和污染的环境中，银仍然能够保持良好的可焊性，但会失去光泽。沉银不具备化学镀镍/沉金所具有的好的物理强度因为银层下面没有镍。 　　优点：制程简单，适合无铅焊接，SMT。表面非常平整、成本低、适合非常精细的线路。 　　缺点：存储条件要求高，容易污染。焊接强度容易出现问题（微空洞问题）。容易出现电迁移现象以及和阻焊膜下铜出现贾凡尼咬蚀现象。电测也是问题 　　7、化学镍钯金 　　化学镍钯金与沉金相比是在镍和金之间多了一层钯，钯可以防止出现置换反应导致的腐蚀现象，为沉金作好充分准备。金则紧密的覆盖在钯上面，提供良好的接触面。 　　优点：适合无铅焊接。表面非常平整，适合SMT。通孔也可以上化镍金。较长的存储时间，存储条件不苛刻。适合电测试。适合开关接触设计。适合铝线绑定，适合厚板，抵抗环境攻击强。 　　8、电镀硬金 　　为了提高产品耐磨性能，增加插拔次数而电镀硬金。 　　PCB的表面处理工艺方面的变化并不是很大，好像还是比较遥远的事情，但是应该注意到：长期的缓慢变化将会导致巨大的变化。在环保呼声愈来愈高的情况下，PCB的表面处理工艺未来肯定会发生巨变。 　　以上就是就是小编给大家总结的PCB板厂常见表面处理工艺及其优缺点，更多行业信息可查阅快点学院订阅号：eqpcb_cp。

浅述PCB表面涂层之优缺点 　  a、镀金板（ElectrolyticNi/Au）：这种涂层最稳定，但价格最高。 　　b.浸银板（ImmersionAg）性能不如镀金涂层，容易发生电迁移导致漏电。 　　c.化学镀镍/金板（ElectrolessNickel?ImmersionAu，ENIG），当浸金制程不稳时，易产生黑盘。 　　d.浸锡板（ElectrolessTin），不含铅的浸锡板尚未完全成熟。 　　e.热风整平板（Sn/Ag/CuHASL），这种涂层的生产工艺还未完全成熟。 　　f.有机可焊性保护涂层板（OSP，OrganicSolderabilityPreservations），这种涂层最便宜，但性能最差。使用OSP板时，需注意两次回焊之间及回焊与波峰焊之间 PCB 板子的存放时间，因为经高温加热后PCB板子焊盘上的保护膜受到破坏，可焊性会大大降低。

茅于海 最近很多网站都大肆报道一种“高压LED”，认为它是一种全新的LED品种，而且具有很多优点，甚至认为它将使“今天的低压LED将淡出未来的LED通用照明市场”而高压LED将“主导未来的LED通用照明”，真的是这样吗？   我们知道，LED的中文是“发光二极管”，它从根本上来讲只是一种“二极管”。而且是工作在正向的二极管。过去只有高反压二极管，那是指高的反向击穿电压。如果工作在正向的话，那么一定是电压越高，电流越大。可是这种高压LED的最大特点却是高电压、小电流。那又是怎么一回事呢？   一 . 什么是高压 LED 再仔细了解一下，原来它只是很多20mA的小功率LED串联起来，变成了所谓的高压LED。把很多小功率LED串联起来并不是什么新鲜事，其实在很多灯具里早就这样用了。唯一不同的是过去灯具厂商都是把已经封装好了的小功率LED串联起来。例如图1就是上海龙兴公司将80颗表面贴装的0.1W小功率LED全部串联起来以得到高电压小电流的特性，用于LED球泡灯中。 图1. 80颗0.1W小功率LED的串联   现在则是由LED生产厂家提供一种串联好了的小功率LED，并把它称之为“高压LED”而已。它只是集成LED中的一种。其实过去早就有各种集成的LED，以不同数量的LED串并联起来，得到各种不同功率和电压的LED。可以说最早是美国的普瑞（Bridgelux）公司就已经推出了这种集成LED了。也就是把很多小功率LED在基板上就串并联起来，以得到一颗大功率LED。他们称之为LED阵列，例如他们在2009年推出的一颗30W的LED阵列BXRA-C2000实际上是把25个1W的LED在芯片上5并5串而得来，其尺寸为25.3x22.3mm发光面的直径为17.5mm（图2），正向电压16.6V，正向电流1.75A，热阻0.5°C/W。 图2. 美国普瑞公司的集成LED 高压LED和这种集成LED的主要差别在于高压LED是全部串联，而集成LED则是串并联。集成LED的特点是在一个大晶片上采用开槽的方法，将其切割成为很多小的LED，沟槽的深度约在4-8μm，沟槽不能太宽以免减小发光面积。在开出沟槽以后，为了敷设连接各个LED的导线，还要用绝缘层把这些沟槽填平，再按照串联或并联的要求而敷上相应的铝线。   二．高压 LED 的性能指标 目前只知道台湾的晶元光电正在生产这种高压LED，但是在晶元光电的网站： http://www.epistar.com.tw/_chinese/01_product/03_prodetail_03.php?MID=3AID=2 上只查到几种电压并不太高的HV LED。其指标如下表所示： 晶元光电HVLED指标 Parts No.    Color Wave Length Vf If Power Dimension ES-AABLHF40 blue 460 7.3V 30mA 220mW 40x40 ES-AADBHF40 blue 450 7.3V 30mA 220mW 40x40 ES-AABLHV45 blue 460 11.3V 30mA 340mW 45x45 ES-AADBHV45 blue 450 11.3V 30mA 340mW 45x45 ES-AASOHF25B red 610   20mA 12000mcd 25x50 ES-AAYOHF25B red 610   20mA 12000mcd 25x50 其中并没有他们宣传的耐压50V的高压LED。看来真正的高压LED也还没有成熟。所以也无从进行定量的比较。     三． 高压 LED 的优缺点 那么我们来看一下到底这种高压LED有何优缺点。   1、功率耗散和散热器大小：有的报道宣称1W的高压LED的电压为50V，电流为20mA；而普通低压的1W LED电压为3V，电流为350mA，所以“同样输出功率的高压LED在工作时耗散的功率要远低于低压LED，这意味着散热铝外壳的成本可大大降低。”，这个说法显然是不成立的。耗散功率的大小主要由LED的发光效率决定，而不是由其标称功率决定。标称功率不等于输入功率。如果要决定散热器的大小，应当是在同样的发光效率来计算。通常认为对于目前100lm/W的发光效率来说，其真正的电光效率（就是由电能变成光能的效率）只有30%左右，就是只有30%的电能转换为光能，其余的70%的电能都转换为热能而需要经过散热器散去。所以对于具有同样发光效率的1W高压LED和普通低压LED来说，其变成热能的部分都是0.7W，需要通过散热器散去。所以这种高压LED所需要的散热器大小在同样的输入功率和同样的驱动电源效率的情况下是不会有什么差别的。   2、AC/DC转换器的效率：在同文中认为“输入和输出压差越低，AC到DC的转换效率就越高”。该文还认为因为220V输入时，高压LED只要4个串联就是200V，和220V只差20V。而用低压LED，即使是10个串联正向压降也只有30V，和220V相差很大。所以“如采用高压LED，变压器的效率就可以得到大大提高，从而可大幅降低AC-DC转换时的功率损失，这一热耗减少又可进一步降低散热外壳的成本。” 实际上做过AC/DC恒流驱动的人都知道，AC/DC转换器的效率几乎是和最后的输出电压没有什么关系。可能变压器次级的电流大了会增加一些铜损，但是这是很小的，还不至于影响到散热器的设计。真正影响AC/DC转换器的效率的因素还有很多，例如非隔离的转换器效率就比隔离型转换器的效率要高很多（因为通常非隔离转换器根本就不用变压器，只要采用了变压器，不管变比是多少，都会大大降低效率）；此外，隔离型反激式的输出整流二极管的损耗也会影响效率，为了提高整流二极管的效率最好采用肖特基二极管，而如果输出是200V高电压，那么是很难买到这种高压肖特基二极管，即使买到其价格也是很高的，如果采用同样低效的普通整流二极管，那么其效率也不可能提高。。所以认为输出电压高，可以大大降低转换器的功率损失，甚至也能降低散热器的成本的说法也是不确切的。   3、“高压LED减小了LED的面积”，的确如此。例如：对于一个36W的LED，如果采用36个1W的LED那么就会占据很大的面积，而如果做一个集成的36W高压LED，那么就只要很小的面积（图3）。这个看上去是优点，但如果从散热的观点来看就未必是优点。因为假如二者的发光效率相同的话，那么它们将要散发的热量是相同的。而在一个很小的面积里要散发出大量的热量，这在散热器的设计中将是一个大难题。 图3. 集成LED和普通LED在面积上的差别 实际上，集成LED的生产厂商已经注意到这个问题，而且做了很多改进。首先是减小其热阻。一般的1WLED的热阻大约在6-9°C/W，而集成LED的热阻可以减小到2°C/W甚至更小。其次它的背板改用紫铜，以改进其导热。然而这些措施并不能从根本上改善小面积高热量这个基本状况。为了快速地将热量导出，唯一的办法是采用热管。而这反而会增加散热器的成本。同样，由于高压LED的底板采用了紫铜，那么和它直接接触的散热器部分也必须采用紫铜而不能采用铝，因为二者的膨胀系数不同，直接接触会产生缝隙而影响导热。如果采用紫铜散热器就会增加成本。所以这种高压LED不仅不会降低散热器的成本，反而会增加散热器的成本。   4、“高压LED可以根本不需要变压器”。在不少的报道中都把高压LED和AC-LED相提并论。所以认为高压LED可以根本不需要恒流电源（图4）。 图4. 通常把高压LED 和AC-LED相提并论 我们知道首先并不是只有高压LED和AC-LED可以不用恒流源，而所有LED也都可以不采用恒流源，只是不用恒流源以后都会使LED的使用寿命大大降低。这是因为由于LED伏安特性的负温度系数，使得LED的正向电流随着LED的温升而增高，从而使得LED的结温升高，而降低了LED的寿命，高压LED也不例外。                                      所以这个优点是不成立的。用牺牲寿命的方法来降低成本，好像并不是一种好方法。因为假定本来可以工作五万小时，现在变成只有2.5万小时，那对于用户来说，岂不是使用成本提高了2倍。远比省下一个恒流源要贵很多。   5、发光效率的高低：据称，台湾晶元光电将于今年推出发光效率高达160lm/W 的冷白光LED。而暖白光的LED发光效率将高达150lm/W，而且显色系数（CRI）高达90%。 图5. 晶元光电的150lm/W的暖白LED采用蓝光和红光LED的组合 这个数据在当前来说的确是相当高的，但是提高发光效率的手段有很多，它并不是高压LED的特点。只是应用到这种高压LED而已。如果应用到普通LED也是可以提高发光效率的。当然，如果这个高压LED真的有这么高的发光效率，那的确是一个很好的LED，比起那些100lm/W的LED，当然可以减小散热器的大小。不过Cree公司也在今年1月宣布了其低压LED（XLamp XM-L，2.9V，350mA）的发光效率也可以高达160lm/W（图6），也可以减小散热器的大小，因为散热器的大小只是和发光效率有关，和低压LED还是高压LED并没有什么关系。 图6. Cree公司的XLamp XM-L，发光效率可达160lm/W   6、成本低，一个50V，20mA的高压LED的售价是不是能够低于1个3.3V，350mA的1W LED或者10个3.3V，30mA的小功率LED，并不清楚。假如能够低于，那么当然是一个优点。至少10个已经封装好了的30mA的小功率LED的价钱的确是比一个1W大功率LED为便宜。所以这也是为什么很多灯具厂商选用很多小功率LED串联来取代一个大功率LED的原因之一。   四．高压 LED 和分立小功率 LED 的比较 目前可以和高压LED相比较的就是分立小功率LED了。如前所述，高压LED是集成LED的一种，而小功率分立LED也可以串联起来得到和高压LED完全一样的外特性。二者比较的结果如下：   1、分立LED的优点是灵活性比较强，用户可以根据需要串联任意个数的LED以得到所需的伏安特性。也可以进行串并联得到更为灵活的特性。 2、分立LED的发光面可以在一定范围里调节（增大），以使发光均匀，减小眩光。 3、分立LED的散热面积比较大，容易分散热量，简化散热器的设计。 4、集成高压LED减小了封装成本。 5、集成高压LED减少了元件数和焊点数，提高了可靠性。   总之，高压LED不失为一种具有特点的LED，它可以增加使用者的选择。但并不如某些媒体的宣传那样，会取代所有的低压LED，更何况，由太阳能供电的灯具系统里，本来就是低压直流的电源，当然也就会直接采用低压直流的LED了。所以各种LED都会存在，只是供给不同的场合罢了。