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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)