PCB 表(biao)面(mian)處理(li)——印刷電(dian)路(lu)板(ban) (PCB) 最重(zhong)要的(de)方面(mian)之(zhi)壹(yi) 是(shi)表(biao)面(mian)處理(li)。PCB 上的(de)塗(tu)飾(shi)決(jue)定(ding)了它的(de)功(gong)效和(he)壽(shou)命(ming)。但是(shi)有(you)很多(duo)選(xuan)擇(ze)，您(nin)如何(he)確(que)定理(li)想(xiang)的(de)選(xuan)擇(ze)？請仔細(xi)閱(yue)讀(du)，找出答(da)案(an)。

1.什(shen)麽(me)是(shi)PCB表(biao)面(mian)處理(li)？

PCB 表(biao)面(mian)處理(li)是(shi)裸(luo)露印刷電(dian)路(lu)板(ban)和(he)組(zu)件(jian)之(zhi)間的(de)塗(tu)層(ceng)。PCB 有(you)銅飾面(mian)，如果(guo)不加保(bao)護，很容易氧化和(he)變(bian)質(zhi)。為(wei)此，有(you)必要為(wei)兩個關(guan)鍵(jian)目(mu)的(de)應用精(jing)加工： 

• 保(bao)護銅表面(mian)和(he)電(dian)路(lu)

• 在組裝過程中準(zhun)備焊接相(xiang)關(guan)組件(jian)的(de)表(biao)面(mian) 

下(xia)面(mian)我(wo)們(men)就來看看(kan)具(ju)體(ti)的(de)表(biao)面(mian)處理(li)以(yi)及(ji)它(ta)們(men)之間的(de)區(qu)別。
 

2. PCB 表(biao)面(mian)處理(li)的(de) 7 種類(lei)型(xing)及(ji)比較

PCB表面(mian)處理(li)有(you)七種類(lei)型(xing)，每種都(dou)有(you)其(qi)優(you)點和(he)缺(que)點：

• 熱風焊(han)料整(zheng)平 (HASL)

HASL 是(shi)最(zui)常(chang)見(jian)的(de)表(biao)面(mian)處理(li)。它(ta)也(ye)是(shi)最(zui)實(shi)惠(hui)的(de)。應用過程包(bao)括(kuo)將(jiang)PCB浸入熔融(rong)焊料溶液(ye)中，然(ran)後使用熱風刀(dao)吹掉殘留(liu)物(wu)。熔(rong)融(rong)焊(han)料的(de)溶液(ye)由(you)鉛(qian)和(he)錫(xi)合(he)金制(zhi)成。 

優(you)點

HASL表面(mian)精(jing)加(jia)工(gong)的(de)最(zui)大優(you)點是(shi)經(jing)濟。其(qi)他(ta)優(you)勢包(bao)括(kuo)：

• 它(ta)允許更大的(de)處理(li)窗(chuang)口(kou)

• 適用於(yu)多種PCB

• 提(ti)供出色的(de)可(ke)焊性

缺(que)點 

如前(qian)所(suo)述，這種表(biao)面(mian)處理(li)包(bao)括(kuo)將(jiang)電(dian)路(lu)板(ban)浸入由鉛(qian)和(he)錫(xi)組(zu)成的(de)熔(rong)融焊料溶液(ye)中。這(zhe)使得(de)它不適合(he)要求(qiu)符合(he) RoHS 標(biao)準的(de)電(dian)路(lu)板(ban)。這個缺(que)點與其(qi)他(ta)缺(que)點有(you)關(guan)，包(bao)括(kuo)：

• 大(da)號(hao)墊和(he)小(xiao)號(hao)墊的(de)厚(hou)度有(you)區別

• 不適用於(yu)HDI產品(pin) 

• 它會(hui)導(dao)致(zhi)細(xi)間距橋接 

• 不適用於(yu)直(zhi)徑小(xiao)於20mil的(de)BGA和(he)SMD

• 無鉛(qian)噴焊(han)

無鉛(qian) HASL 是(shi)當(dang)今 PCB 上最(zui)流行(xing)的(de)表(biao)面(mian)處理(li)。它(ta)是(shi)通(tong)過將 PCB 浸入鉛(qian)或(huo)錫(xi)的(de)熔(rong)融合金中來(lai)施(shi)加(jia)的(de)，以(yi)確(que)保覆(fu)蓋整(zheng)個表(biao)面(mian)。然(ran)後(hou)使(shi)用氣刀(dao)吹掉殘留(liu)物(wu)以(yi)獲(huo)得(de)均(jun)勻(yun)的(de)塗(tu)層(ceng)。 

優(you)點

無鉛(qian) HASL 的(de)最(zui)大優(you)勢之壹(yi)是(shi)它(ta)通(tong)過將 PCB 暴(bao)露在大約 2650C 的(de)溫(wen)度下(xia)暴露了潛在的(de)分(fen)層問題。其(qi)他(ta)優(you)勢包(bao)括(kuo)：

• 廣(guang)泛可(ke)用

• 它(ta)是(shi)環保(bao)的(de)

• 確(que)保耐(nai)用性 

• 它(ta)是(shi)可(ke)重用的(de)

• 價格實(shi)惠(hui) 

缺(que)點 

• 可能(neng)會(hui)產生(sheng)熱沖擊(ji) 

• 可(ke)能會(hui)導(dao)致(zhi)表(biao)面(mian)不平整(zheng)

• 不適合(he)精(jing)細(xi)投(tou)球(qiu) 

• 它(ta)可(ke)能(neng)會(hui)橋接焊料 

• 它(ta)減(jian)少了 PTH（插(cha)入的(de)通(tong)孔(kong)）

• 浸錫 (ISN)

浸錫是(shi)細(xi)間距產品(pin)、平面(mian)、背(bei)板(ban)和(he)壓(ya)配(pei)合(he)產品(pin)的(de)理(li)想(xiang)表(biao)面(mian)處理(li)。通(tong)過與 PCB 的(de)銅表面(mian)引(yin)發化學(xue)置(zhi)換反應來施(shi)加(jia) ISN。

優(you)點

浸錫具有(you)廣泛的(de)優(you)勢，遠遠超(chao)過其(qi)缺(que)點。它們(men)包(bao)括(kuo)：

• 創造壹個平坦(tan)的(de)表(biao)面(mian)，不像(xiang)無鉛(qian) HASL

• 它可(ke)以重新(xin)加工(gong) 

• 它可以代替(ti)回流(liu)焊錫 

• 高(gao)度可(ke)靠(kao)

• 它(ta)是(shi)各(ge)種 PCB 的(de)理(li)想(xiang)選(xuan)擇(ze)

缺(que)點

錫和(he)銅具有(you)很強(qiang)的(de)親(qin)和(he)力(li)。這(zhe)意味著(zhe)這(zhe)些金屬(shu)中的(de)壹(yi)種擴(kuo)散到另壹種中是(shi)不可避(bi)免的(de)。與大(da)多數(shu)其(qi)他(ta) PCB 表(biao)面(mian)處理(li)相(xiang)比，結果(guo)是(shi)更短的(de)保(bao)質(zhi)期(qi)。它(ta)還可(ke)能(neng)限制(zhi) PCB 的(de)性能(neng)。這(zhe)是(shi)它(ta)最大(da)的(de)缺(que)點。其(qi)他(ta)缺(que)點包(bao)括(kuo)：

• 不適合(he) PTH 

• 可(ke)以返(fan)工，但由(you)於(yu)其(qi)保(bao)質(zhi)期(qi)短而限制(zhi)程度

• 它導(dao)致(zhi)錫(xi)晶須(xu)

• 會(hui)損壞阻(zu)焊(han)層 

• 難(nan)以處理(li)，並(bing)可(ke)能(neng)導(dao)致(zhi)廣(guang)泛的(de)損害

• 它(ta)可(ke)能對(dui)操(cao)作(zuo)人(ren)員(yuan)不健康，因為(wei)它含有(you)壹種叫做(zuo)梭(suo)羅的(de)致(zhi)癌(ai)物質(zhi)

浸錫成本(ben)

• 沈銀 (IAG)

自(zi) WEEE 和(he) RoHS 指(zhi)令通(tong)過以來(lai)，浸銀就廣(guang)受歡(huan)迎(ying)。出(chu)於(yu)多(duo)種原(yuan)因，它被(bei)認(ren)為(wei)是(shi) ENIG 的(de)良(liang)好替(ti)代(dai)品，其(qi)中最(zui)主要的(de)原(yuan)因是(shi)它(ta)是(shi)細(xi)間距的(de)理(li)想(xiang)選(xuan)擇(ze)。浸銀主要用於(yu)鋁(lv)線鍵(jian)合(he)、薄(bo)膜(mo)開(kai)關(guan)和(he)EMI屏蔽(bi)。 

優(you)點 

沈銀的(de)主(zhu)要優(you)點之壹(yi)是(shi)它(ta)含有(you) OSP，有(you)利(li)於防(fang)止變色(se)。然(ran)而，這(zhe)也使得(de)PCB 必須(xu)在應用後(hou)立(li)即(ji)進行(xing)封裝，因為(wei) OSP 不僅對(dui)電(dian)路(lu)板(ban)上的(de)汙染(ran)物(wu)敏(min)感，而且(qie)對(dui)空氣中的(de)汙染(ran)物(wu)也(ye)很敏(min)感。浸銀的(de)優(you)點包(bao)括(kuo)：
符合(he) RoHS 指(zhi)令和(he)要求(qiu)

• 適用於(yu)細(xi)間距 

• 中等(deng)保質(zhi)期(qi)約(yue)12個月(yue)

• 與其(qi)他(ta)表(biao)面(mian)處理(li)相(xiang)比高(gao)度穩定(ding)

• 非常(chang)適合(he)平面(mian)

• 它(ta)負(fu)擔(dan)得(de)起(qi)且具有(you)成本(ben)效益(yi)

缺(que)點 

如前(qian)所(suo)述，OSP的(de)存在使得(de)沈銀容易失去光(guang)澤，這(zhe)是(shi)其(qi)最(zui)大的(de)缺(que)點。其(qi)他(ta)缺(que)點包(bao)括(kuo)：

• 可(ke)能會(hui)導(dao)致(zhi)銀須(xu)晶須(xu)

• 它不適合(he)兼容引(yin)腳交(jiao)互，因(yin)為(wei)它具有(you)很高(gao)的(de)分(fen)數系(xi)數(shu)

• 它的(de)壹(yi)些系(xi)統(tong)不能投(tou)入 1:1 的(de)微(wei)通(tong)孔(kong)縱橫(heng)比

• 化學(xue)鍍鎳(nie)浸金 (ENIG)
   

化學(xue)鍍鎳(nie)浸漬法克(ke)服了與其(qi)他(ta)表(biao)面(mian)處理(li)相(xiang)關(guan)的(de)許(xu)多主要缺(que)點，因此(ci)在 PCB 行(xing)業(ye)中迅(xun)速流(liu)行(xing)起(qi)來。ENIG 的(de)申(shen)請流程分(fen)為(wei)兩部(bu)分(fen)。首先，塗(tu)上壹(yi)層鎳，既(ji)可(ke)以作(zuo)為(wei)銅的(de)阻(zu)擋(dang)層，也可以(yi)作(zuo)為(wei)適合(he)焊(han)接元件(jian)的(de)表(biao)面(mian)。然(ran)後(hou)再(zai)塗(tu)壹(yi)層(ceng)金，以在電(dian)路(lu)板(ban)存放期(qi)間保(bao)護鎳(nie)層。 

優(you)點

ENIG 的(de)最(zui)大優(you)勢是(shi)非常(chang)適合(he)新(xin)壹代(dai)和(he)即(ji)將到來的(de)復(fu)雜表(biao)面(mian)組(zu)件(jian)，包(bao)括(kuo)倒裝芯(xin)片和(he) BGA；其(qi)他(ta)表(biao)面(mian)處理(li)的(de)缺(que)點限制(zhi)了它們(men)在這些新(xin)板(ban)中的(de)應用。其(qi)他(ta)優(you)勢包(bao)括(kuo)：

• 非常(chang)適合(he)平面(mian)，因(yin)為(wei)鎳和(he)金層薄(bo)而均(jun)勻(yun)

• 它(ta)不含鉛(qian)

• 非常(chang)適合(he) PTH

• 它(ta)有(you)很長(chang)的(de)保(bao)質(zhi)期(qi)

缺(que)點

盡(jin)管(guan) ENIG 的(de)保(bao)質(zhi)期(qi)很長(chang)，但它(ta)也(ye)與“黑(hei)墊綜合癥(zheng)”有(you)關(guan)，這是(shi)壹(yi)個常(chang)見(jian)的(de)問題，會(hui)導(dao)致(zhi)鎳(nie)層和(he)金層之(zhi)間的(de)磷積聚，從而導(dao)致(zhi)斷裂和(he)電(dian)路(lu)板(ban)連接故(gu)障(zhang). 唯(wei)壹(yi)的(de)另壹個主(zhu)要缺(que)點是(shi)它(ta)不適合(he)返(fan)工。

• 鎳(nie)鈀 (ENEPIG)

鎳(nie)鈀 (ENEPIG) PCB 表(biao)面(mian)處理(li)是(shi) ENIG 的(de)升(sheng)級(ji)版。在 ENIG 中，浸金已被(bei)證(zheng)明(ming)會(hui)破(po)壞鎳層。ENEPIG在金和(he)鎳(nie)層(ceng)之(zhi)間引(yin)入了壹層(ceng)鍍(du)鈀。

優(you)點

ENEPIG 被(bei)稱為(wei)“通(tong)用飾(shi)面(mian)”，因(yin)為(wei)它適用於(yu)範圍(wei)廣泛的(de)電(dian)路(lu)板(ban)，包(bao)括(kuo)具(ju)有(you)多種表(biao)面(mian)封(feng)裝的(de)現代、高(gao)度先進的(de)電(dian)路(lu)板(ban)。它具(ju)有(you)壹系(xi)列(lie)優(you)勢，包(bao)括(kuo)：

• 它(ta)使表面(mian)平坦(tan)。

• 易(yi)於(yu)加(jia)工(gong)

• 它(ta)對(dui)皮膚沒(mei)有(you)毒性作(zuo)用。 

• 它(ta)不含鉛(qian)。

• 多次(ci)回流循(xun)環的(de)理(li)想(xiang)選(xuan)擇(ze)

• 它與 Sn-Ag-Cu 焊(han)料高(gao)度兼容。

• 它的(de)保(bao)質(zhi)期(qi)很長(chang)。

缺(que)點 

• 經(jing)常(chang)導(dao)致(zhi)黑(hei)墊的(de)發(fa)生(sheng)

• 它降(jiang)低(di)了焊點的(de)可(ke)靠性

• 鈀層(ceng)太厚，無法(fa)支持(chi)可(ke)焊性性能(neng)

• 與其(qi)他(ta)表(biao)面(mian)處理(li)相(xiang)比，潤(run)濕(shi)時(shi)間更長

• 受電(dian)鍍(du)條(tiao)件(jian)影響(xiang)

• 與大(da)多數(shu)其(qi)他(ta)表(biao)面(mian)處理(li)
    OSP（有(you)機可焊性防(fang)腐(fu)劑(ji)）相(xiang)比，它是(shi)昂貴的(de)

OSP 是(shi)壹(yi)種有(you)機的(de)水性表(biao)面(mian)處理(li)劑(ji)。它(ta)在與銅的(de)結(jie)合方面(mian)具(ju)有(you)選(xuan)擇(ze)性，並(bing)且(qie)還使(shi) PCB 可(ke)焊(han)接。 

優(you)點

OSP 表面(mian)處理(li)以(yi)其(qi)環保(bao)性而著(zhu)稱，因(yin)為(wei)它是(shi)有(you)機的(de)和(he)水基(ji)的(de)。它(ta)還使(shi)其(qi)易(yi)於應用，與其(qi)他(ta)表(biao)面(mian)處理(li)相(xiang)比，該過程相(xiang)當短和(he)簡(jian)單。它(ta)的(de)優(you)點包(bao)括(kuo)：

• 提(ti)供均(jun)勻(yun)、共(gong)面(mian)的(de)表(biao)面(mian)

• 需(xu)要低(di)設(she)備維護

• 它(ta)不含鉛(qian)

• 它是(shi)可(ke)修復(fu)的(de) 

缺(que)點

OSP 是(shi)有(you)機的(de)和(he)水基(ji)的(de)，這(zhe)壹事(shi)實(shi)使其(qi)非常(chang)敏(min)感，因此(ci)在處理(li)時(shi)容易受到損壞。它與其(qi)他(ta)幾(ji)個缺(que)點有(you)關(guan)：

• 保質(zhi)期(qi)短

• 對(dui) PTH 不利(li)

如何(he)選(xuan)擇(ze)PCB表面(mian)處理(li)

這(zhe)些(xie)類(lei)型(xing)的(de) PCB 表(biao)面(mian)處理(li)的(de)差(cha)異使它們適合(he)和(he)不適合(he)某些(xie)用途(tu)。為(wei)此，任(ren)何希望應用理(li)想(xiang)表(biao)面(mian)光(guang)潔度(du)的(de)人(ren)都(dou)應考慮以下(xia)幾(ji)個因(yin)素(su)：

• 焊(han)盤平整(zheng)度

如前(qian)所(suo)述，某些(xie)類(lei)型(xing)的(de)表(biao)面(mian)處理(li)會(hui)導(dao)致(zhi)表(biao)面(mian)不平整(zheng)，這可能(neng)會(hui)影響(xiang)性能(neng)、可(ke)焊(han)性和(he)其(qi)他(ta)因(yin)素(su)。如果(guo)平整(zheng)度是(shi)壹(yi)個重(zhong)要因(yin)素(su)，請(qing)考慮具有(you)薄而均(jun)勻(yun)的(de)層(ceng)的(de)表(biao)面(mian)處理(li)。在這種情況(kuang)下(xia)，合適的(de)選(xuan)項(xiang)包(bao)括(kuo) ENIG、ENEPIG 和(he) OSP。

• 可(ke)焊(han)性和(he)潤(run)濕(shi)性 

使(shi)用 PCB 時(shi)，可焊性始(shi)終(zhong)是(shi)壹(yi)個關(guan)鍵(jian)因(yin)素(su)。某些(xie)表面(mian)處理(li)如 OSP 和(he) ENEPIG 已被(bei)證(zheng)明(ming)會(hui)阻(zu)礙(ai)可焊性，而其(qi)他(ta)如 HASL 則(ze)是(shi)理(li)想(xiang)的(de)。

• 金線或(huo)鋁(lv)線鍵(jian)合(he)

如果(guo)您(nin)的(de) PCB 需(xu)要金線或(huo)鋁(lv)線鍵(jian)合(he)，那(na)麽(me)您(nin)的(de)選(xuan)擇(ze)可能僅(jin)限於 ENIG 和(he) ENEPIG。

• 儲(chu)藏(zang)條(tiao)件(jian) 

如前(qian)所(suo)述，壹些表面(mian)處理(li)（例如 OSP）使(shi)PCB 在處理(li)時(shi)易(yi)碎(sui)，而其(qi)他(ta)表(biao)面(mian)處理(li)則(ze)提(ti)高(gao)了耐用性。在考慮存儲和(he)處理(li)要求(qiu)時，應事(shi)先考慮。只(zhi)有(you)在滿足無風(feng)險存儲和(he)處理(li)要求(qiu)時，才(cai)應使用使(shi) PCB 變得(de)精致(zhi)的(de)表(biao)面(mian)處理(li)。 

• 焊(han)接周(zhou)期(qi) 

PCB 需(xu)要焊(han)接和(he)返(fan)工(gong)多(duo)少(shao)次(ci)？如圖所示(shi)，許多(duo)表面(mian)處理(li)非常(chang)適合(he)返(fan)工。然(ran)而，諸如浸錫之類(lei)的(de)其(qi)他(ta)材(cai)料並(bing)不適合(he)返(fan)工。 

• RoHS 合(he)規性 

在確(que)定要使(shi)用的(de)表(biao)面(mian)光(guang)潔度(du)時，RoHS 合(he)規性至(zhi)關(guan)重要。通(tong)常(chang)，所(suo)有(you)使用鉛(qian)的(de)表(biao)面(mian)處理(li)都(dou)不適合(he) RoHS 合(he)規性，應避(bi)免使(shi)用。

結(jie)論

如上所(suo)述，每種類(lei)型(xing)的(de)表(biao)面(mian)處理(li)都(dou)有(you)獨(du)特(te)的(de)元素(su)，使(shi)其(qi)與其(qi)他(ta)表(biao)面(mian)區(qu)別開(kai)來。這(zhe)些(xie)元素(su)使(shi)這些飾面(mian)既(ji)適合(he)某些(xie)應用又不適合(he)某些(xie)應用，理(li)想(xiang)的(de)選(xuan)擇(ze)最終(zhong)取(qu)決(jue)於(yu) PCB 的(de)構(gou)成。 

在潤(run)澤五洲PCB，我(wo)們(men)在 PCB 板(ban)和(he)表(biao)面(mian)處理(li)方面(mian)擁(yong)有(you)豐富的(de)經(jing)驗。我(wo)們(men)很樂(le)意幫(bang)助(zhu)您(nin)為(wei)您(nin)的(de) PCBA 提(ti)供理(li)想(xiang)的(de)表(biao)面(mian)處理(li)。聯(lian)系(xi)以(yi)了解有(you)關(guan)不同(tong)類(lei)型(xing) PCB 表(biao)面(mian)的(de)更多信息！