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技術專題
頂級PCB表面處理以及使用哪種
PCB表面處理細目
在產品開發的購買步驟中，裸板上的PCB表面處理看起來似乎是微不足道的決定，但了解變化及其復雜性可能會防止問題的產生。
印刷電路板的表面光潔度主要做兩件事。首先，它有助于保護銅電路免受腐蝕。其次，它為您的PCBA組件創建了可焊接的表面。因此，需要考慮以下幾項：
您正在使用哪些組件
您的PCB的預期產量
電路板對環境和一般耐久性的要求
對環境造成的影響
預算
下面將討論5種最常見的PCB表面處理類型及其優缺點。
熱風焊料調平（HASL）
最常用的PCB表面光潔度是HASL或“熱空氣焊料調平”。這是因為它永遠存在并且是最經濟的。但是，即使價格與HASL不太接近，新技術仍可以使表面光潔度更高。
在此過程中，將PCB浸入熔化的焊料中，然后用熱風刀將其平整，因此得名。如果您的電路板使用通孔或大型SMT組件，則HASL可以正常工作。但是，如果您的電路板使用的SMT組件小于0805或SOIC，則可能不是理想的表面處理。
該表面光潔度并非完全平坦，因此可能導致較小的組件出現問題。此過程中使用的焊料通常是錫鉛。這意味著它也不符合RoHS。如果您的項目需要RoHS或您的公司希望減少使用的鉛量，則可能需要指定無鉛HASL。
優點：
極好的可焊性
便宜/成本較低
允許較大的處理窗口
豐富的行業經驗/知名度
缺點：
不是平坦的表面，以及大小焊盤之間的厚度/形貌差異
不適合用于更小，更致密的組件（間距小于2千萬的SMD和BGA）
細間距橋接
不適合HDI產品
無鉛HASL
無鉛HASL與常規HASL相似，但不使用錫鉛焊料。
相反，無鉛HASL在其工藝中使用錫銅，錫鎳或錫銅鎳鍺。這使無鉛HASL成為經濟且符合RoHS的選擇。但是，與標準HASL相似，它不適用于較小的SMT組件。
使用浸沒涂層可以更好地利用高密度/細間距組件的PCBA。它們有時價格稍高一些，但更適合于此目的，并且可以減少生產過程中的問題。
優點：
極好的可焊性
便宜/成本較低
允許較大的處理窗口
豐富的行業經驗/知名度
多次熱郊游
缺點：
不是平坦的表面，以及大小焊盤之間的厚度/形貌差異
260-270攝氏度范圍內的高處理溫度
不適合用于更小，更致密的組件（間距小于2千萬的SMD和BGA）
可能在細間距上橋接
浸錫（ISn）
在ISn PCB制造中，采用化學工藝。
該過程需要將平坦的金屬層沉積到銅走線上。涂層的平整度使其適用于小型部件。錫是一種經濟實惠的浸沒涂料類型之一。盡管這是預算友好的選擇，但它也有一些缺點。
最大的問題是，錫沉積到銅上之后便開始失去光澤。因此，如果要避免出現低質量的焊點，則需要在30天內對組件進行焊接。
在大批量生產中，這可能不是問題。如果您很快用完大量的電路板，也可以避免失去光澤。但是，如果產量低或要保留裸板庫存，則使用浸銀等涂層可能會更明智。
優點：
焊接面積平坦
適用于小間距/ BGA /較小的組件
無鉛表面處理的合理價格
壓配合合適的表面處理
即使經過多次熱循環也具有良好的可焊性
缺點：
對操作敏感–應戴手套
錫晶須問題
侵蝕阻焊層–阻焊層壩應≥5 mil
使用前烘烤會降低可焊性
浸銀（IAg）
因此，一方面，浸入式銀不會像ISn那樣與銅發生反應。另一方面，當它暴露在空氣中時會失去光澤。因此，所有IAg PCB都應在存放和搬運過程中以防銹包裝存放。
將這些PCB妥善包裝后，可以可靠地焊接6到12個月。但是，一旦將PCB從其包裝中取出，它將需要在一天之內進行回流焊。鍍金可以延長保質期。
優點：
平坦的表面
非常適合小尺寸，小間距和BGA組件
中等價格的無鉛表面處理
板子可以返工
缺點：
可能的處理/褪色問題
特殊包裝，防止變色
小窗口，可在組裝過程中實現最佳可焊接性
化學鍍鎳金（ENIG）
我個人最喜歡的PCB表面處理是ENIG。電鍍金的方法是在化學鎳或電解鎳上使用一薄層金。
鍍金堅硬耐用。這樣可以使其具有較長的保存期限，即使是一個好的制造商，也可以持續數年。材料，工藝和可靠性往往會使ENIG板比其他表面處理板更加昂貴。但是，我們已經看到許多董事會開始將大部分流程轉移到ENIG，即使與其他機構之間的價格相差不大，價格也相同。
優點：
最平坦的表面光潔度
適用于小尺寸，小間距和BGA組件
可靠的制造工藝和程序
引線鍵合
缺點：
有時更昂貴的完成
BGA的黑墊問題
訊號損失（RF）
最好避免使用阻焊層定義的BGA
為您的項目選擇合適的PCB表面處理
PCB的表面光潔度是至關重要的決定，應在制造前加以考慮。考慮組件類型和產量之類的事情對于順利組裝過程至關重要。耐用性，環境影響和成本也可能是要考慮并與您的團隊討論的因素。通過全面了解您的需求，只有這樣，您才能為PCB選擇合適的表面光潔度。