PCBA的顶级PCB表面处理以及使用哪一种

PCBA的顶级PCB表面处理以及使用哪一种

PCB表面处理详解

在产品开发的采购步骤中，裸板上PCB的表面处理看似是一个微不足道的决定，但了解其中的变化和复杂性可能会预防问题。

印刷电路板的表面光洁度主要做两件事。 首先，它有助于保护铜电路免受腐蚀。 其次，它为您的 PCBA 组件创建可焊接表面。 因此，需要考虑以下事项：

您使用的是什么组件

PCB 板的预期输出

电路板对环境和一般耐久性的要求

对环境的影响

预算

下面将讨论五种最常见的 PCB 表面处理类型及其优缺点。

热风焊料整平 (HASL)

最常用的 PCB 表面处理是 HASL 或“热风焊料整平”。 这是因为它总是存在的，而且是最经济的。 不过，即使价格没有接近HASL，新技术仍然可以使表面光洁度更高。

在这个过程中，PCB板被浸入熔化的焊料中，然后用热风刀整平，因此得名。 如果您的电路板使用通孔或大型 SMT 组件，HASL 可以正常工作。 但是，如果您的电路板使用小于 0805 或 SOIC 的 SMT 元件，它可能不是理想的表面处理。

这种表面光洁度不是完全平坦的，可能会导致较小的组件出现问题。 这个过程中使用的焊料通常是锡铅。 这意味着它也不符合 RoHS 标准。 如果您的项目需要 RoHS 或您的公司希望减少铅的使用量，您可能需要指定无铅 HASL。

优势：

优良的可焊性

便宜/低成本

允许较大的处理窗口

丰富的行业经验/知名度

缺点：

非平面和大小焊盘之间的厚度/形态差异

不适用于更小和更密集的元件（SMD和BGA间距小于2000万）

细间距桥接

不适用于 HDI 产品

无铅喷锡

无铅 HASL 类似于传统的 HASL，但不使用锡铅焊料。

相比之下，无铅HASL在其工艺中使用锡铜、锡镍或锡铜镍锗。 这使得无铅 HASL 成为一种经济且符合 RoHS 标准的选择。 但是，与标准 HASL 类似，它不适用于较小的 SMT 组件。

使用浸渍涂料可以更好地利用PCBA进行高密度/细间距元件。 有时价格稍高一些，但它们更适合这个用途，可以减少生产过程中出现的问题。

优势：

优良的可焊性

便宜/低成本

允许较大的处理窗口

丰富的行业经验/知名度

许多热门的郊游

缺点：

非平面和大小焊盘之间的厚度/形态差异

260-270℃范围内的高处理温度

不适用于更小和更密集的元件（SMD和BGA间距小于2000万）

可以在细间距上桥接

浸锡 (ISn)

在 ISn PCB 制造中，采用化学工艺。

这个过程需要在铜线上沉积一层平坦的金属层。 涂层的平整度使其适用于小零件。 锡是最经济的浸渍涂料类型之一。 虽然这是一个预算友好的选择，但它也有一些缺点。

最大的问题是当锡沉积在铜上时开始变色。 因此，如果要避免出现劣质焊点，则需要在 30 天内焊接元器件。

在大规模生产中，这可能不是问题。 如果很快用完大量电路板，也可以避免失去光泽。 但是，如果产量低或要保留裸板库存，使用镀银等涂层可能更明智。

优势：

平焊区

适用于小间距/BGA/更小的元件

无铅表面处理价格合理

适用于压装的表面处理

即使在多次热循环后仍具有良好的可焊性

缺点：

对操作敏感 - 应戴手套

锡须问题

耐焊层侵蚀-耐焊层坝应≥5mil

使用前烘烤会降低可焊性

浸银 (IAg)

因此，一方面，浸银不会像 ISn 那样与铜发生反应。 另一方面，它暴露在空气中会失去光泽。 因此，所有 IAg PCB 在存储和处理过程中都应存放在防锈包装中。

这些 PCB 正确包装后，可以可靠地焊接 6 到 12 个月。 但是，一旦将PCB板从包装中取出，就需要在一天之内进行回流焊。 镀金可以延长保质期。

优势：

平坦的表面

小尺寸、小间距和 BGA 元件的理想选择

中价无铅表面处理

电路板可以返工

缺点：

可能的处理/褪色问题

特殊包装，防止变色

小窗口可在组装过程中实现最佳可焊性

化学镀镍金（ENIG）

我个人最喜欢的 PCB 表面处理是 ENIG。 电镀金的方法是在化学镍或电解镍上镀上一层薄薄的金。

镀金坚硬耐用。 这可以使其具有较长的保质期，即使是好的制造商也可以使用数年。 材料、工艺和可靠性通常使 ENIG 板比其他表面处理板更昂贵。 但是，我们看到很多董事会已经开始将大部分流程转移到ENIG。 即使他们和其他机构的价差很小，价格也是一样的。

优势：

最平坦的表面光洁度

适用于小尺寸、小间距和BGA元件

可靠的制造工艺和程序

引线键合

缺点：

有时完成成本更高

BGA的黑垫问题

信号丢失 (RF)

最好避免使用由阻焊层定义的 BGA

为您的项目选择合适的PCB表面处理

PCB 的表面光洁度是一个关键决定，应在制造前考虑。 重要的是要考虑组件类型和输出等因素，以实现顺利的装配过程。 耐久性、环境影响和成本也可能是需要考虑的因素，并与您的团队讨论。 通过充分了解您的需求，您才能为 PCB 选择合适的表面处理。 PCB加工厂讲解PCBA的顶级PCB表面处理，使用哪种类型，以及PCB表面处理的细节。