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在PCB制造中應(yīng)用PCB表面處理至關(guān)重要，以保護(hù)銅跡線不受氧化和環(huán)境污染物的侵蝕，這些污染物會降低性能。這些PCB表面處理可以防止水分、灰塵、化學(xué)物質(zhì)和極端溫度的侵入，防止PCB材料的腐蝕。它們還有助于在組裝過程中有效焊接和粘合，增強(qiáng)熱和電導(dǎo)性，以提高電路效率。正確的表面處理通過減少磨損、防止變色積累和抵抗可能導(dǎo)致短路的樹枝狀生長，延長了PCB的使用壽命。總的來說，表面處理在制造和功能上都至關(guān)重要，保護(hù)可焊性，限制環(huán)境損害，并確保特定應(yīng)用的順利制造。

8種PCB表面處理方式 ：

噴錫（HASL）是最常見的PCB表面處理之一，因?yàn)樗杀镜颓乙子诤附?。HASL工藝包括將PCB浸入液態(tài)焊料中，然后使用熱風(fēng)刀將表面整平。雖然價格便宜且易于獲取，HASL也有一些局限性。不均勻的地形可能會在小于0805封裝尺寸的小表面貼裝元件或細(xì)間距BGA（球柵陣列）下造成問題。在高密度互連板上，焊盤之間的橋接也是一個風(fēng)險。此外，標(biāo)準(zhǔn)的含鉛HASL含有鉛，因此不符合RoHS法規(guī)。無鉛HASL是一個選擇，但成本更高。

對于主要通過孔部件或大型表面貼裝的板子，HASL仍然是一個經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的選擇。然而，對于具有超細(xì)間距元件、密集布線和無鉛要求的板子，其他處理方式可能更可取。

無鉛噴錫（HASL）：

使用錫銅、錫鎳或錫銅鎳合金，而不是標(biāo)準(zhǔn)的錫鉛焊料。這使其成為一個經(jīng)濟(jì)實(shí)惠且符合RoHS規(guī)定的選擇。然而，像傳統(tǒng)的HASL一樣，它仍然受到不均勻地形的影響，可能會導(dǎo)致小表面貼裝的問題。

對于具有高密度更細(xì)間距元件的板子，浸鍍涂層可能是更好的選擇，盡管它們的成本略高。浸鍍涂層提供的均勻沉積有助于防止在具有微小芯片元件或球柵陣列的板上出現(xiàn)橋接和其他缺陷?？偟膩碚f，無鉛HASL提供了具有成本效益的可焊性，結(jié)合了法規(guī)合規(guī)性。然而，某些具有小封裝尺寸或細(xì)特征尺寸的應(yīng)用可能會從浸鍍涂層改進(jìn)的表面平整性中受益。

沉金：

無電解金層覆蓋鎳（ENIG）是一種PCB表面處理，由鎳鍍層覆蓋一層薄金層組成。這種組合提供了耐用、耐腐蝕的表面處理，具有長達(dá)數(shù)年的延長貨架壽命。

浸鍍沉積過程創(chuàng)造了一個適合具有細(xì)間距元件、BGA和小芯片封裝的板子的均勻平坦表面。ENIG還支持線鍵合。然而，與其他表面處理相比，它的成本較高。

需要注意的潛在問題是在BGA封裝下形成黑色焊盤和焊膏的激進(jìn)蝕刻，這可能需要更大的焊膏壩。完全焊膏定義的BGA也應(yīng)該避免使用這種表面處理。

化鎳鈀浸金（ENEPIG）：

這種表面處理提供了與ENIG和浸銀等表面處理相當(dāng)?shù)目珊感?，以及出色的耐腐蝕性和超過12個月的延長貨架壽命。均勻的金屬沉積提供了一個適合具有高密度元件和細(xì)特征尺寸的板子的理想平坦表面處理。ENEPIG也支持線鍵合。

潛在的缺點(diǎn)仍然是比其他常見表面處理更高的成本和一些對可修復(fù)性的限制。制造過程的兼容性也需要考慮。然而，對于需要貨架壽命、鍵合性和可焊性的板子，盡管成本較高，ENEPIG可能值得考慮。

電鍍金：

硬金鍍層是PCB表面處理中最耐用的一種，通常在100微英寸的鎳上沉積30-50微英寸的金。它為具有頻繁配對周期的元件（如連接器）提供了出色的耐磨性。然而，硬金也是成本最高的表面處理之一。

由于其有限的焊接能力，硬金在焊接接頭中的應(yīng)用不頻繁。典型應(yīng)用包括邊緣連接器、電池接觸點(diǎn)和原型板上的測試點(diǎn)。硬度和壽命使其非常適合這些用例，盡管成本較高。硬金鍍層的優(yōu)點(diǎn)是長功能壽命、無鉛兼容性和耐腐蝕性。缺點(diǎn)包括高昂的價格和通常需要的額外加工步驟，如總線鍍層。

沉銀：

沉銀是一種無鉛PCB表面處理，不會像基于錫的表面處理那樣氧化銅。然而，暴露在空氣中通常會導(dǎo)致其變色。為了保持可焊性，浸銀PCB需要保護(hù)性包裝，并且貨架壽命短，為6-12個月。一旦從包裝中取出，板子應(yīng)在一天內(nèi)進(jìn)行焊接，以防表面處理退化。

浸鍍沉積過程為具有細(xì)間距元件或球柵陣列的板子創(chuàng)造了出色的表面平整度。浸銀相對于基于金的表面處理也是成本效益高的。然而，處理和暴露風(fēng)險意味著裝配工一旦打開板子就必須迅速工作。應(yīng)避免使用可剝離的掩模以防止表面處理損壞。

沉錫：

沉錫是一種用于PCB的無鉛表面處理，采用化學(xué)沉積技術(shù)實(shí)現(xiàn)。它在銅跡線上提供了一層薄而均勻的錫涂層。浸錫的平坦地形使其非常適合具有細(xì)間距元件、球柵陣列和其他小表面貼裝的板子。作為一種經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的浸鍍涂層，錫確實(shí)有缺點(diǎn)。隨著時間的推移，它可以氧化，降低可焊性。為了確保質(zhì)量焊點(diǎn)，組裝應(yīng)在鍍層后30天內(nèi)進(jìn)行。大批量生產(chǎn)可以減輕這一點(diǎn)，但小批量可能需要更貨架穩(wěn)定的表面處理，如浸銀。

需要小心處理，因?yàn)榻a對污染和晶須生長風(fēng)險敏感。它還會蝕刻焊膏掩模，限制使用可剝離的掩模。然而，對于成本敏感的含鉛或無鉛板子，如果組裝及時，浸錫可以提供可靠的可焊性。

OSP:

OSP 有機(jī)可焊性保護(hù)劑（OSP）通過在印刷電路板上沉積一層薄有機(jī)涂層來保護(hù)銅表面。這種OSP層是通過自動化過程如浸涂或噴涂應(yīng)用的。它在焊接前防止銅氧化。

OSP薄膜非常薄，范圍在0.05到0.2微米之間，因此厚度不能直接測量。它們提供臨時保護(hù)，典型的貨架壽命為3-6個月。與金屬表面處理相比，OSP對環(huán)境的影響很小。然而，它們需要小心處理，以避免涂層損壞。

OSP的優(yōu)點(diǎn)包括低成本、簡單的過程添加、可修復(fù)性和無鉛兼容性。缺點(diǎn)是貨架壽命短，無法保護(hù)鍍通孔，以及可能與自動光學(xué)檢查存在潛在問題。

如何選擇適合您PCB的表面處理工藝？ 下面我們列出了在選擇PCB項(xiàng)目的印刷電路板表面處理時需要考慮的幾個關(guān)鍵因素：

可焊性 - 表面處理在組裝過程中被焊料潤濕的能力，對于確保良好的焊點(diǎn)可靠性至關(guān)重要。

保質(zhì)期 - 表面處理在氧化發(fā)生前能夠維持可焊性的時間，這對于長時間保存PCB至關(guān)重要。

熱循環(huán)性能 - 表面處理應(yīng)該能夠在操作過程中承受反復(fù)的加熱和冷卻周期，而不會開裂或退化。這對于將在預(yù)期環(huán)境中經(jīng)歷溫度波動和熱應(yīng)力的產(chǎn)品很重要。

耐磨性 - 理想的表面處理在處理、組裝、連接器配對或其他機(jī)械過程中能夠抵抗磨損或退化。

成本 - 不同表面處理的材料和加工成本可能會有相當(dāng)大的差異，因此需要在預(yù)算和性能要求之間進(jìn)行平衡。

無鉛兼容性 - 如果將使用無鉛焊料合金，表面處理必須與無鉛焊料兼容并且可被潤濕。

環(huán)境法規(guī) - 表面處理必須符合有關(guān)使用有害物質(zhì)的任何立法限制，例如歐洲的RoHS指令。