六种常见FPC软板表面处理工艺详解

六种常见FPC软板表面处理工艺详解

FPC（柔性印制电路板）的表面处理工艺是决定其质量和定位的关键因素。目前，业界常见的表面处理工艺主要包括热风整平、有机可焊性保护剂（OSP）、沉银、全板镀镍金、沉金和沉锡等六种。本文将详细介绍这些工艺的特点、优劣及其适用场景。

1. 热风整平

热风整平是最常见也是最便宜的处理工艺，具体是指在线路板表面涂覆熔融锡铅焊料，并用加热压缩空气整平（吹平），使其形成一层既能抗铜氧化又能提供良好可焊性的涂覆层。在热风整平过程中，焊料和铜在结合处会形成铜锡金属化合物。

优点：

• 较长的存储时间
• PCB完成后，铜表面完全润湿（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
• 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）

OSP的处理流程一般为：脱脂→微蚀→酸洗→纯水清洗→有机涂覆→清洗。整个过程控制相对其他表面处理工艺较为容易。

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：

• 回流焊次数有限制（多次焊接时，膜会被破坏，基本上2次没有问题）
• 不适合压接技术
• 不适合线绑定
• 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. 沉银

沉银工艺的优点和缺点如下：

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
• 与阻焊膜下铜出现贾凡尼咬蚀现象
• 电测也是问题

4. 全板镀镍金

全板镀镍金工艺的特点如下：

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

缺点：

• 成本较高
• 金比较厚
• 电镀金手指时需要额外的设计线导电
• 因金厚度不一致，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

5. 沉金

沉金工艺的流程较为复杂，一般包括：脱酸洗清洁→微蚀→预浸→活化→化学镀镍→化学浸金，涉及6个化学槽和近百种化学品。

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
• 是有按键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

6. 沉锡

沉锡工艺的特点如下：

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

本文详细介绍了FPC软板的六种常见表面处理工艺，每种工艺都有其独特的优缺点和适用场景。在实际应用中，需要根据具体的产品需求和成本考量来选择最合适的表面处理工艺。