任何从事印刷电路板（PCB）行业的人都知道，PCB的表面有铜饰面。如果不加以保护，铜就会氧化和变质，使电路板无法使用。表面处理在元件和PCB之间形成了一个关键的界面。表面处理有两个基本功能，一是保护暴露的铜电路，二是在将元件组装（焊接）到印刷电路板上时提供一个可焊接的表面。

印制电路板表面处理
热空气焊接平整（HASL）曾经是提供一致组装结果的尝试和真正的方法。然而，不断增加的电路复杂性和元件密度已经使水平焊料整平系统的能力达到了极限。

随着元件间距越来越细，对薄涂层的需求越来越大，HASL代表了PCB制造商的一个工艺限制。作为HASL的替代品，替代涂层已经存在了好几年，包括电解和浸泡工艺。

下面列出了一些在PCB制造中比较常见的表面处理。

HASL/无铅HASL

HASL是行业中使用的主要表面处理。该工艺包括将电路板浸泡在锡/铅合金的熔融罐中，然后用 “气刀 “去除多余的焊料，气刀将热空气吹过电路板的表面。

HASL工艺的一个意外好处是，它将使印刷电路板暴露在高达265℃的温度下，这将在任何昂贵的元件连接到电路板之前就发现任何潜在的分层问题。

优势：
成本低
可广泛使用
可重复加工
保质期长
缺点：
表面不平整
不利于细间距
含铅（HASL）。
热冲击
焊接桥接
堵塞或减少的PTH（电镀通孔）。

浸渍锡

根据IPC（连接电子工业协会）的说法，浸锡（ISn）是一种通过化学置换反应沉积的金属漆，直接涂在电路板的基本金属上，也就是铜。ISn保护底层的铜在其预定的保质期内不被氧化。

然而，铜和锡对彼此有很强的亲和力。一种金属向另一种金属的扩散将不可避免地发生，直接影响到沉积物的保质期和漆膜的性能。锡须生长的负面影响在行业相关文献中得到了很好的描述，也是一些已发表论文的主题。

优势：
平坦的表面
不含铅
可再加工
压接式插针的最佳选择
缺点是
容易造成操作损伤
过程中使用致癌物（硫脲）。
最终组装时暴露在外的锡会被腐蚀
锡须
不利于多次回流/组装工艺
难以测量厚度

浸泡银

浸入式银是一种非电解的化学表面处理，通过将铜质印刷电路板浸入银离子槽中来应用。它是具有EMI屏蔽功能的电路板的一个很好的选择，也可用于圆顶触点和电线连接。银的平均表面厚度为5-18微英寸。

由于现代环境问题，如RoHS和WEE，浸泡银比HASL和ENIG更环保。 它之所以受欢迎，也是因为其成本比ENIG低。

优点：
比HASL的应用更均匀
环境方面比ENIG和HASL好
保质期与HASL相同
比ENIG更有成本效益
缺点：
必须在PCB从仓库中取出的当天就进行焊接
处理不当，容易变色
由于下面没有镍层，所以耐久性比ENIG差

OSP / Entek
OSP（有机可焊性保护剂）或防变色剂通过在暴露的铜上涂抹一层非常薄的保护性材料来保护铜的表面不被氧化，通常使用输送工艺。

它使用一种水基有机化合物，选择性地与铜结合，提供一个有机金属层，在焊接前保护铜。与其他常见的无铅表面处理相比，它也是非常绿色环保的，这些表面处理要么毒性更大，要么能耗更高。

优势：
平坦的表面
不含铅
工艺简单
可再加工
成本效益高
缺点：
没有办法测量厚度
不利于PTH（电镀通孔）。
保质期短
可能导致ICT问题
最终组件上有暴露的铜
对处理很敏感

化学镍浸金(ENIG)

ENIG是两层金属涂层，在120-240μin的镍上有2-8μin的金。镍是铜的屏障，是元件实际被焊接的表面。金在储存期间保护镍，同时也提供了薄金沉积所需的低接触电阻。由于RoHs法规的发展和实施，ENIG现在可以说是PCB行业中使用最多的表面处理。

优势：
平坦的表面
不含铅
适合于PTH（电镀通孔）。
保质期长
劣势：
价格昂贵
不可再加工
黑垫/黑镍
ET造成的损坏
信号损失(RF)
复杂的过程

化学镍-化学钯浸金（ENEPIG）
ENEPIG是电路板表面处理领域的一个相对新成员，在90年代末首次出现在市场上。这种由镍、钯和金组成的三层金属涂层提供了一种前所未有的选择：它是可粘合的。ENEPIG在印刷电路板表面处理方面的第一次尝试，由于其极高的钯层成本和较低的使用需求而在生产中失败。

由于这些同样的原因，对单独的生产线的需求也没有被接受。最近，ENEPIG已经卷土重来，因为这种表面处理有可能满足可靠性、包装需求和RoHS标准。它非常适合于间距有限的高频应用。

与其他前四种表面处理，即ENIG、无铅-HASL、浸泡银和OSP相比，ENEPIG在组装后的腐蚀程度上优于所有的表面处理。

优点：
极其平整的表面
不含铅
多周期组装
卓越的焊点
可粘合导线
没有腐蚀的风险
12个月或更长的保质期
没有黑垫风险
缺点：
仍然有点贵
可重复使用，但有一定的局限性
加工限制

黄金–硬金

硬质电解金包括在镍的隔离层上镀一层金。硬金非常耐用，最常用于高磨损区域，如边缘连接器手指和键盘。

与ENIG不同，它的厚度可以通过控制电镀周期的长短而变化，尽管对于1级和2级来说，手指的典型最小值是30μin金，100μin镍，3级是50μin金，100μin镍。

硬金一般不用于可焊区，因为其成本高，可焊性相对较差。IPC认为可焊接的最大厚度是17.8μin，所以如果必须在要焊接的表面使用这种类型的金，建议标称厚度应该是5-10μin左右。

优点：
坚硬、耐用的表面
不含铅
保质期长
缺点：
非常昂贵
额外的加工/劳动密集型
使用抗蚀剂/胶带
需要电镀/母线
分界线
难以使用其他表面处理
底部蚀刻可能导致颤动/剥落
17μin以上不可焊接
除手指区外，表面处理不能完全包住痕迹侧壁

结论
在考虑到性能要求和材料成本的情况下，为你的项目选择合适的表面处理是很重要的。

例如，如果你正在寻找最低的成本，那么锡铅HASL似乎是一个不错的选择，但它不适合符合RoHS标准的产品。如果你的产品确实需要RoHS，你可以考虑无铅HASL。这只是在没有细间距元件的情况下，因为LFHASL不可能应用得很平整。如果你的设计需要符合RoHS标准，并且确实使用了细间距的元件，那么你就需要选择一个平坦的无铅表面，如Immersion Silver或ENIG。 请记住，这样做将需要使用更昂贵的高温层压材料。

不确定你将需要什么？在你做出选择之前，请咨询PCB制造厂家。这将确保表面处理和材料的组合将产生一个高产的、具有成本效益的设计，并能达到预期的性能。