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PCB光有设计可不够?还要有这个!

3月前浏览57

      画好PCB图,你以为就万事大吉了?Too young too simple!  

      那些裸 露的铜焊盘,就像电路板的“关节”,连接着所有元器件。但它们有个致命弱点:特别容易氧化生锈。想象一下,生锈的关节还能灵活运动吗?焊接不良、信号不稳、机器早衰... 很多问题就出在这!  

      所以,给焊盘穿件“防护服”至关重要,这就是基板表面处理。今天就讲一下市面上主流的那几件“防护服”有啥区别,该怎么选  

一、表面处理:给焊盘穿“防护服”,到底为了什么?  

      核心就三点:  

      1、防氧化防锈: 隔绝空气水分,保住铜焊盘的“清白之身”,别让它变黑变绿(铜氧化)。  

      2、好焊接: 让焊锡能轻松、牢固地“粘”上去,焊点结实可靠。这是最核心的!  

      3、平整度: 现在元器件越来越小(像手机里那些BGA芯片,脚密得很),焊盘表面必须够平,不然对不准、焊不好。  

      4、额外作用:有的表面处理(比如镀金)还能让接触点更耐磨、导电更好(像内存条的金手指)。保证板子放仓库里几个月甚至一两年后,拿出来还能顺利焊接(这叫耐储存性)。  

   总结一下就是:表面处理选得好,板子寿命长、毛病少;选得差,再牛的设计也可能翻车!  

焊盘表面生锈     

二、主流表面处理方式对比  

      下面这张表总结了6种最常见PCB表面处理方式的关键信息,帮你快速对比选择:  

处理方式       

核心优点      

主要缺点       

适用场景      

成本      

平整度      

HASL
(热风焊料整平)      

• 最便宜
• 工艺成熟
• 可焊性好,耐多次焊
• 焊点光亮易检      

• 表面不平整 
• 热冲击大,高温工艺
• 无铅版平整度更差
• 含铅版有环保问题      

成本敏感、元件密度低、对平整度要求不高的板子
(如:普通家电、电源板、部分工控板)      

 低      

 差      

OSP
(有机保焊膜)      

• 成本
• 表面极平整
• 工艺简单环保      

• 存储期短 (通常6-12个月)
• 保护膜易划伤/怕污染
• 不耐多次焊接 
• 涂覆效果难目检      

消费电子主力! 高密度、细间距板
(如:手机、电脑主板、平板电脑)      

 较低      

 极好      

ENIG
(化学镍金)      

• 表面极平整
• 存储期长
• 焊接性好,可靠性高
• 金层接触性好       

• 成本最高
• 存在“黑盘” 风险 
• 金层薄,焊接实际发生在镍层      

高端高可靠领域首选!
(如:通信设备/基站、服务器、医疗电子、军工航天、汽车关键部件、金手指)      

 高      

 极好      

沉银 (IAg)

     

• 表面平整
• 可焊性非常好
• 成本适中
• 无铅环保
• 耐多次焊      

• 易氧化/硫化变黄 
• 存在银迁移潜在风险 (现代工艺已改善)
• 怕指纹汗渍污染      

性价比之选,应用增长快!
(如:汽车电子/车身控制、中高端消费电子、LED照明、网络设备)      

 中      

     

沉锡 (ISn)

     

• 表面平整
• 可焊性极佳
• 兼容所有焊接工艺
• 成本适中
• 无铅环保      

• 存在“锡须”  风险 (高可靠领域需关注)
• 也会氧化 (焊接需稍强活性)
• 存储期一般 (~6个月)
• 长期高温下焊点可靠性需关注      

焊接兼容性要求高!
(如:汽车电子/动力系统、工业控制、电源模块)      

 中      

 好      

电镀镍金
(硬金)      

• 极其耐磨
• 接触电阻低且稳定
• 超长使用寿命      

• 成本极高
• 只用于特定局部区域 (如金手指)
• 不适合焊接 (焊点脆)      

耐磨接触点专用!
(如:内存条金手指、显卡金手指、连接器接触片)      

 很高      

尚可      

1: 电镀镍金通常只用于板子的特定局部区域(如金手指),并非整板焊接表面处理。  

2: 平整度对于焊接高密度、细间距元器件(如BGA, 01005电阻电容)至关重要。  

三、市面上,表面处理方式的流行趋势   

       没有绝对老大,但江湖地位分明:  

      1、消费电子“扛把子”:OSP (有机保焊膜)。便宜、够平、够用!手机、电脑主板这些海量出货的产品,OSP绝对是主力中的主力,用量巨大。  

      2、高端领域“高帅富”:ENIG (化学镍金)。虽然贵,但平整、可靠、耐储存,在通信设备、服务器、高端工控、医疗等领域是首选,地位稳固。  

      3、崛起新势力:沉银 & 沉锡。性能均衡、成本适中、环保无铅,在汽车电子(用量增长快)、中高端消费电子、工业领域越来越受欢迎,抢了不少HASL和部分OSP的市场。  

      4、经典老将:无铅HASL。在成本敏感、对平整度要求不高、或者需要较厚焊锡层的地方(比如一些电源板、低端家电),依然有一席之地  

      5、特种兵:电镀硬金。金手指等接触部位无可替代  

四、总结:怎么选?看需求!   

      选哪种表面处理,就是一场 预算” 、“性能要求” 、“可靠性” 、“生产工艺” 和 “环保” 之间的平衡游戏。  

     你做的板子,最常用哪种表面处理?  

     (冷知识小尾巴)知道吗?沉锡工艺担心的“锡须”,在显微镜下真的像金属长出的胡须!是影响可靠性的一个重要因素,目前暂无很好的解决办法。  


    


来源:芯片封装设计与制造
化学电源电路航天汽车电子消费电子芯片控制
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2025-07-05
最近编辑:3月前
陈皮糖
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