揭开PCB最后表面处理之迷
PCB各种表面处理介绍
條件優良，可保存至6個月(擺放超過3個月需烘烤)。 B.化金板若產生氧化異常，可進行重工。 C.板子存放時間超過6個月，需先進行烘烤後，再取幾片空板過
IR-Reflow，若無爆板異常，其餘板子才可正常上件。
二. 各種表面處理之優缺點比較:
儲存環境: OSP成品(真空包裝後): 存放溫度:25℃(50~60RH%)---存放期限：6個月。 OSP成品(成品現場置放)： 存放溫度:25℃(50~60RH%)---存放期限:2~3天(3天內需 完成真空包裝，超過3天需判定是否有氧化，若有氧化則 需進行重工後才可包裝)；OSP使用客戶端上件作業在24 小時內完成(雙面作業)，否則會造成氧化現象。 OSP成品(客戶端包裝拆開後)： 存放溫度:25℃(50~60RH%)---存放期限:2~3天。
以下將針對各種表面處理做一些基本的介紹。
1-1 保焊劑(OSP) --Organic Solderability Preservatives
綠漆後裸銅待焊面上經塗佈處理，所長成的一層有機銅錯 化物的棕色皮膜，電路板製程分類法將其歸之為表面終飾 Final Finish,又稱ENTEK。
Benzotriazole-BTA (護銅劑原理)： 利用官能基上的偶氮與氧化亞銅反應產生鍵結，而形成一 有機保護膜。
浸鍍金之反應機構
化学沉银的PCB板
化学沉银的PCB 板
1.Sterling TM 是什么是什么？？
Sterling TM 是一种化学湿制程,在线路上的裸铜面沉积一层薄金属银。 Sterling TM 是一种最终表面处理制程，也是典型的PCB 生产中最后一道化学湿制程。
Sterling TM 是MacDermid 研发实验室的专利技术，是一种取代喷锡、镀锡铅，有机保焊剂的高新技术。
2.2.为什么化学浸银可作为最终表面处理为什么化学浸银可作为最终表面处理为什么化学浸银可作为最终表面处理？？
当今HASL 不再适应PCB 更薄，线路更密集的设计要求，因此在功能上可供选择的产品已有很多的研究。化镍浸金制程采用的增加，淘汰了喷锡，但是化镍浸金制程在PCB 制作上操作困难，成本昂贵。有机保焊剂在PCB 制作上操作简易，成本低廉，但是在装配上受到限制，比如组装板电测及助焊剂匹配性。
化学浸银可让线路十分平整，适用于高密度线路，密脚距的SMT（表面贴装），BGA（球脚阵列封装）及晶片直接安装。
化学浸银操作简单，成本不高，维护少，使用相对小型设备可有高产能。
在Sterling TM银面上焊接产生铜锡合金介面层，同类的焊接点在电子业界受青睐几十年。
？
3. Sterling TM制程的步骤是什么
制程的步骤是什么？
Sterling TM酸性清洁：去除板面污染物，为后续金属沉积做清洁处理。清洁剂操作温度低，泡沫少，PH值为酸性不会攻击防焊绿漆。 Sterling TM表面预处理：为改良的过硫酸盐系统。因为随后的银沉积
视乎底铜的表面状况，故预处理非常重要。有机添加剂比起普通的过硫酸盐微蚀可让铜面更光洁，通常表面预处理会咬铜5µ（20µ″）。 Sterling TM预浸：槽液不含银，其它组分与化银槽相同。预浸防止硫
PCB成品金属表面处理工艺对比
PCB成品金属表面处理工艺对比
由于目前PCB SMT技术的发展，元件的焊接点越来越多，越来越密，以及传统的喷锡流程中含有的铅对环境的影响，促使化学镍金，沉银及沉锡呼之欲出。现就其持性做简单对比：
1．喷锡，由于其热风处理后，Sn面并非水平整，对于密集的SMT 焊接时，极易出现困难，同时由于热风处理的含铅量高，对于
环境的污染特别大，从而要求更新的流程来取代它。
2．化学镍金，化学镍金有良好的焊接性，同时表面平整，非常适合密集的SMT的焊接，但是由于其加工流程长，废水量大，
同时化学金过程中含有剧毒的氰，对于环境有较大影响，再者
金的价格昂贵，故化学银及化学锡流程随之推出。
3．化学沉银，由于其为简单的置换反应，银层簿在6—25u”，金属表面平整，适密集的SMT焊接。由于银迁移等技术问题，
化学锡比它有更优势。
4．化学沉锡，也是根据铜锡化学电位差，产生的置换反应，形成的锡层覆盖铜面，易于焊接的同时，其流程简单，废水量小，
与沉银一样适合做水平流程。
沉锡培训材料
一．沉锡流程及各药槽功能和原理
1．沉锡流程
2．各药槽功能和原理
二．沉锡流程检测
1．水质要求
2．Microetch之微蚀量检测
3．沉锡厚度控制
三．沉锡板主要检查项目
1．Sn 厚度
2．Sn Cu结合力测试
3．离子污染测试
4．可焊性检查及wetting banlance
5．板面检查
四．沉锡板作业及储存注意事项
五．重工流程
一．沉锡流程及各药槽功能和原理
a)沉锡流程
酸性除油→DI水洗→微蚀→DI水洗→预浸→沉锡→热DI 水洗→DI水洗→烘干
b)各药槽功能和原理
PCB各种表面处理优劣对比
热风焊料平整
HASL是工业中用到的主要的有铅表面处理工艺。工艺由将电路板沉浸到铅锡合金中形成，过多的焊料被“风刀”去除，所谓的风刀就是在板子表面吹的热风。对于PCA工艺，HASL具有很多的优势：它是最便宜的PCB，而且通过多次回流焊、清洗和存储后表面层还可以焊接。对于ICT而言，HASL也提供了焊料自动覆盖测试焊盘和过孔的工艺。然而，与现有的替代方法相比，HASL表面的平整性或者同面性很差。现在出现了一些无铅的HASL替代工艺，由于具有HASL的自然而然的替代的特性而越来越普及。多年来HASL应用的效果不错，但是随着“环保”绿色工艺要求的出现，这种工艺存在的日子屈指可数。除了无铅的问题，越来越高的板子复杂性和更精细的间距已经使HASL工艺暴露出很多的局限性。
优势：最低成本PCB表面工艺，在整个制造过程中保持可焊接性，对ICT无负面的影响。
劣势：通常使用含铅工艺，含铅工艺现在受到限制，最终将在2007年前消除。对于精细引脚间距（<0.64mm）的情况，可能导致焊料的桥接和厚度问题。表面不平整会导致在组装工艺中的同面性问题。
有机焊料防护剂
有机焊料防护剂（OSP）用来在PCB的铜表面上产生薄的、均匀一致的保护层。这种覆层在存储和组装操作中保护电路不被氧化。这种工艺已经存在很久了，但是直到最近随着寻求无铅技术和精细间距解决方案才获得普及。
就同面性和可焊接性而言，OSP相对于HASL在PCA组装上具有更好的性能，但是要求对焊剂的类型和热循环的次数进行重大的工艺改变。因为其酸性特征会降低OSP性能，使铜容易氧化，因此需要仔细处理。装配者更喜欢处理更具柔韧性和能承受更多热循环周期的金属表面。
pcb加工表面处理使用研磨轮的运用(一)
PCB加工表面处理使用研磨轮的运用
（一）
在PCB制造过程中用到的研磨刷辊按功能可分为两类，即研磨刷辊和清洗刷辊，而研磨刷辊则占绝大多数，清洗刷辊仅在成品最后清洗或研磨后最后清洗用到，数量比较少，因此统称为研磨刷辊。
研磨刷辊按使用材质又分为：
尼龙针刷辊、不织布刷辊和陶瓷刷辊三大类，它们在使用上各有特点。
尼龙针刷辊作为PCB制造行业最早采用的刷辊，具有悠久的历史。按制造工艺不同又分为钢带缠绕式、编织式、开槽嵌入式、圆孔嵌入式和胶板植入式五种。其中钢带缠绕式、编织式和圆孔嵌入式三种制造工艺可保证尼龙针刷丝的丝密度又可控制尼龙针刷丝的均匀性，因此完全可以满足各类客户的不同需求。
尼龙针刷辊按尼龙针刷丝含磨料不同又分为碳化硅（SIC）磨料类、氧化铝（AO）磨料类和纯尼龙类，不论是碳化桂还是氧化铝（AO）磨料其粒度分布范围皆是：60#、80#、100#、120#、150#、180#、240#、320#、400#、500#、600#、800#、1000#、1200#、1500#。
尼龙针刷辊的特点是使用寿命长，研磨效果适中，特别适用于线宽/线距（L/S）≥200um(=8mil)，铜箔厚度》=35um条件下的PCB制造过程中的表面处理。在早期的PCB制造业中扮演了重要的角色。但随着近期PCB用户对线宽/线距（L/S）越来越精细的要求，尼龙针刷所特有的划痕较严重，对线条冲击力较大从而极易造成微丝桥接、断线等缺陷就明显表现出来了。
不含磨料的纯尼龙针刷辊如火山灰刷辊或浮石粉刷辊，由于尼龙针刷丝的选用和设备的改进，完全可用于较细线条如75um-150um(3-6mil)线宽的PCB的研磨。
PCB板表面处理
深圳市嘉立创科技发展有限公司/gb
PCB电路板的表面处理简介
PCB板表面处理一般分为几种，现进行简单介绍。
★从表面处理工艺分类
1）喷锡
喷锡是电路板行内最常见的表面处理工艺，它具有良好的可焊接性，可用于大部分电子产品。喷锡板对其他表面处理来说，它成本低、可焊接性好的优点；其不足之处是表面没有沉金平整，特别是大面积开窗的时候，更容易出现锡不平整的现象。
2）沉锡
沉锡跟喷锡的不同点在于它的平整度好，但不足之处是极容易氧化发黑。
3）沉金
只要是“沉”其平整度都比“喷”的工艺要好。沉金是无铅的，沉金一般用于金手指、按键板，因为金的电阻小，所以接触性的必须要用到金，如手机的按键板灯。沉金是软金，对于经常要插拔的要用镀金。
4）镀金
在沉金中已经提到镀金，镀金有个致命的不足时其焊接性差，但其硬度比沉金好。我公司不做镀金工艺。
5）osp
一直认为它没有什么好处，它主要靠药水与焊接铜皮之间的反应产生可焊接性，唯一的好处是生产快，成本低；但是因其可焊接性差、容易氧化，电路板行内一般用得比较少。
总结：如果对于平整度有要求，如对频率有要求的阻抗电路板（如微带线）尽量用沉金工艺；如果不是金手指、邦定位、按键位，那么尽量采用喷锡工艺！当然除以上几种工艺外，还有表面印碳油、沉银、表面过松香、镀镍等不常用工艺，在此不做一一做介绍，如果有特殊需求需做进一步了解的，可到百度做进一步了解！
★从电路板的环保上分类
1）有铅
表面工艺有铅喷锡，该工艺对板材没有特殊要求。
2）无铅
表面工艺无铅喷锡、沉金都是无铅工艺，该工艺对板材没有特殊要求。
无铅印刷电路板(PCB)铜箔表面处理方式
【1】有机保焊膜（OSP）:
OSP是Organic Solderability Preservatives的简称，中译为有机保焊膜，又称护铜剂，英文亦称之Preflux。
膜厚：0.2-0.5um
【2】无铅喷锡（Lead Free HASL）：
【3】化学镍金（ENIG）：
Chemistry Nickel Gold，又称沉镍金。是通过化学反应在铜的表面先镀上一层镍和磷的化合物,然后再通过置换反应在镍的表面镀上一层黄金。
【4】化学沉银（immersion silver）：
【5】化学沉锡（immersion tin）
【6】电镀金（Electrolytic gold）
化学镀锡工艺是为有利于SMT与芯片封装而特别设计的在铜面上以化学方式沉积锡金属镀层，是取代Pb-Sn合金镀层制程的一种绿色环保新工艺，已广泛使用与电子产品（如线路板、电子器件）与五金件、装饰品等表面处理。本产品为甲基磺酸体系，其工艺操作简单、化学镀锡液稳定，药水消耗量小、使用寿命长、生产成本低，加工后表面易清洗、无难闻气味，沉积的镀层结晶细致、外观银白、表面平整、可焊性高且性能优异稳定。其工作机理是通过改变铜离子的化学电位使镀液中的亚锡离子发生化学置换反应,其实质是电化学反应。被还原的锡金属沉积在铜基材的表面上形成锡镀层,且其浸锡镀层上吸附的金属络合物对锡离子还原为金属锡起催化作用,以使锡离子继续还原成锡,确保化学沉锡镀层之厚度为0.5~1.5μm
OSP是印刷电路板(PCB)铜箔表面处理的符合RoHS指令要求的一种工艺。 OSP
PCB板的无铅表面处理比较
PCB板的无铅表面处理比较
随着环保意识的日益增强，无铅表面处理技术在PCB板制造中得到了
广泛应用。无铅表面处理技术旨在代替传统的有铅表面处理方法，从而避
免铅对环境和人类的健康造成的潜在风险。在本文中，我们将对几种常见
的无铅表面处理方法进行比较，并探讨它们的优缺点。
1. OSP（Organic Solderability Preservatives）
OSP是一种环保的表面处理技术，它通过在基材表面形成一层有机保
护剂（常见的有机保护剂有有机酸、有机锡等）来提高基材的可焊性和可
针性。相对于有铅表面处理技术，OSP的优点是无需高温处理和特殊设备，成本较低。而缺点是OSP对环境湿度较为敏感，容易在潮湿环境下失去保
护作用。
2. ENIG（Electroless Nickel Immersion Gold）
ENIG是一种无铅表面处理方法，它在基材表面形成一层镀镍和镀金
的保护层。ENIG技术的优点是镀金层具有良好的抗氧化性和焊接性能，
使得焊接过程中不易产生焊接缺陷。而缺点是ENIG镀层的成本较高，特
别是对于大批量生产来说不太经济。
3. Immersion Tin
浸锡是一种常见的无铅表面处理方法，它通过在基材表面形成一层锡
保护层来提高其可焊性。浸锡技术的优点是成本较低，生产过程简单。而
缺点是锡层易于氧化，从而降低其可靠性和可维修性。
4. HASL（Hot Air Solder Leveling）
HASL是一种传统的有铅表面处理方法，但也可以通过使用无铅焊锡来实现无铅处理。HASL技术的优点是成本低，适用于批量生产。然而，由于铅的环境和健康风险，HASL正逐渐被更环保的无铅表面处理技术所取代。
PCB表面处理工艺常见六大分类
PCB表面处理工艺常见六大分类
一、定义
PCB表面处理工艺是指在PCB元器件和电气连接点上，人工形成一层与原
有基体性能不同表层的工艺方法。
由于铜本身的可焊性良好，但在空气中倾向于以氧化物的形式存在，因此
需要对PCB进行表面处理，避免影响PCB的可焊性与电气性能。
二、工艺分类
1、热风整平
热风整平HASL，又称热风焊料整平。它是在PCB表面涂覆熔融锡铅焊料并
用加热压缩空气整平（吹平），使其形成一层抗铜氧化且可焊性良好的涂覆层。
热风整平分为垂直式和水平式两种。PCB进行热风整平时，要浸在熔融的
焊料中，风刀在焊料凝固之前吹平液态焊料，并将铜面上焊料的弯月状最小化，阻止焊料桥接。
工艺流程：微蚀——预热——涂覆助焊剂——喷锡——清洗
2、有机防氧化（OSP）
OSP，又称Preflux，译为有机保焊膜、护铜剂。
OSP指的是在洁净的裸铜表面上，以化学方法长出一层具有防氧化，耐热
冲击，耐湿性功效的有机皮膜，用以阻隔铜和空气，避免铜表面于常态环境中
氧化或硫化。
同时OSP在后续的焊接高温中，容易被助焊剂所迅速清除，以便焊接。
工艺流程：脱脂——微蚀——酸洗——纯水清洗——有机涂覆——清洗
3、化学沉镍金
化学沉镍金指的是在铜表面上包裹一层电性能良好的镍金合金。不同于
OSP仅作为防锈阻隔层，化学沉镍金能在PCB长期使用过程中保证其具有良好
的电性能。
另外，化学沉镍金也具有优于其它表面处理工艺的环境忍耐性。
工艺流程：脱酸洗清洁——微蚀——预浸——活化——化学镀镍——化学
浸金
4、化学沉银
化学沉银介于OSP与化学镀镍或浸金之间，工艺较简单、快速。其暴露于热、湿与污染的环境中，仍能保证很好的电性能及良好的可焊性。美中不足的是，会失去光泽。
PCB板各表面处理保存及使用条件
1范围
本文件为规定化银、OSP、无铅喷锡、化金&金手指、CT的表面处理板在做完表面处理工艺后到包装,PCB真空包装到库存的存储条件及时间,防止由于环境问题及放置时间过长导致表面氧化;
2定义
无
3责任
生产工序负责生产控制;
品质部负责监督;
包装部所有客户返工板,在小包装内放小标签,以便区分.
4程序
4.1各表面处理保存及使用条件：
5记录和表格
无
6附录
无
PCB表面处理方式综述
化学银的特点
化学银是置换反应，它几乎是亚微米级的纯银涂覆。 化学银过程中还包含一些有机物，主要是防止银腐 蚀和消除银迁移问题；一般很难测量出来这一薄层 有机物，分析表明有机体的重量少于1％。化学银 比化学镍金便宜，如果PCB有连接功能性要求和需 要降低成本，化学银是一个好的选择；由于浸银具 有其它表面处理所无法匹敌的良好电性能，它也可 用在高频信号中。EMS推荐使用浸银工艺是因为它 易于组装和具有较好的可检查性。但是由于浸银存 在诸如失去光泽、容易变色、老化、焊点空洞等缺 陷使得其实际应用受到限制。
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6、IMC的定义和产生机理
A、IMC的定义： IMC 是Intermetallic compound 之缩写，即介面金属间 的化合物。如：ENIG所指的IMC是锡膏生长在镍层上 形成的结晶共化物（即Ni3Sn4） 。 B、IMC层形成的机理 ENIG皮膜进行无铅焊接时，薄薄的浸金层在充足的热 量与锡量下，会快速的溶入液锡主体中(溶速约 117µin/sec)，形成四处分散AuSn4的IMC （通常原子 的 数之含量约为 0.03-0.04%之间，一旦 超过 0.3%时焊点 会变脆），相较之下金溶入的速度对镍而言应在数万倍 ， 以上，镍与锡会在较慢速度下形成 Ni3Sn4 为主体的 IMC 而焊牢。 ENIG焊接中IMC的厚度一般在1-3um（此为行业内一般 之经验数据，暂无专门之标准定义），过厚、过薄的 IMC层均可能影响到焊接的强度。
PCB的表面工艺处理方式
PCB的表面工艺处理方式
PCB的“表面”指的是PCB上为电子元器件或其他系统到PCB的电路之间提供电气连接的连接点，如焊盘或接触式连接的连接点。裸铜本身的可焊性很好，但是暴露在空气中很容易氧化，而且容易受到污染。这也是PCB必须要进行表面处理的原因。
一、各种表面处理方式介绍
1、热风整平HASL
采用热风整平（HASL， Hot-air solder leveling）表面处理技术足以满足波峰焊的工艺要求， HASL是在世界范围内主要应用的表面处理技术，但是有三个主要动力推动着电子工业不得不考虑HASL的替代技术：成本、新的工艺需求和无铅化需要。该工艺是指在PCB最终裸露金属表面覆盖63/37的锡铅合金。热风整平锡铅合金镀层的厚度要求为12.7um至38.1u m。热风整平工艺对于控制其镀层的厚度和焊盘图形较为困难，不推荐使用于有细脚距元件的PCB，原因是细脚距元件（≤0.4mm）对焊盘平整度要求高；热风整平工艺的热冲击可能会导致PCB翘曲，厚度小于0.7mm的超薄PCB不推荐采用该表面处理方式。此外，热风整平工艺使用的Sn-Pb焊料也不符合环保要求(RoHS指令)。
2、有机焊料防护（OSP）
有机可焊性保护层（OSP, Organic solderability preservative）是一种有机涂层，用来防止铜在焊接以前氧化，也就是保护PCB焊盘的可焊性不受破坏。PCB 表面用OSP处理以后，在铜的表面形成一层薄薄的有机化合物，从而保护铜不会被氧化。在组装过程中（回流焊），OSP很容易就熔进到了焊膏或者酸性的Flux里面，同时露出活性较强的铜表面，最终在元器件和焊盘之间形成Sn/Cu金属间化合物，因此，OSP用来处理焊接表面具有非常优良的特性。OSP不存在铅污染问题，所以环保。平整度好尤其适合于密脚距PCB。OSP也是目前PCB主要的表面处理方式。
PCB铜表面的抗氧化处理方法
PCB铜表面的抗氧化处理方法
随着电子行业的飞速发展，印刷电路板（PCB）已成为各种电子设备中不可或缺的部分。为了确保PCB的可靠性和稳定性，表面处理尤为重要。其中，铜表面的抗氧化处理是关键环节。本文将详细介绍三种PCB铜表面抗氧化处理方法，包括涂层处理、化学处理和电镀处理，并阐述其优缺点和实际应用效果。
铜表面抗氧化处理能够提高PCB的耐腐蚀性和耐磨性，从而延长其使用寿命。抗氧化处理还可以增强PCB的导电性能，确保信号传输的稳定性和可靠性。现有的抗氧化处理方法主要包括涂层处理、化学处理和电镀处理。
涂层处理是一种常见的铜表面抗氧化处理方法，其主要步骤包括表面清洁、涂层敷设和固化。此方法的优点在于操作简单、成本低廉，可以有效地隔离铜表面与空气的接触，从而防止氧化。然而，涂层处理也存在一些缺点，如涂层脱落导致导电性能下降，以及涂层固化过程中可能产生的有害物质。
化学处理主要是利用一些化学试剂与铜表面发生反应，从而在铜表面形成一层致密的氧化膜，起到抗氧化作用。化学处理的优点在于成本较低、效率高，适用于大规模生产。然而，化学处理过程中可能产生
的废液对环境造成污染，需要妥善处理。
电镀处理是一种在铜表面沉积一层金属镀层的方法，常用的是镀金、镀镍等。电镀处理的优点在于镀层与铜表面结合牢固、导电性能好，同时能够提高PCB的耐腐蚀性。然而，电镀处理成本较高，对环境污染较大。
在实际应用中，三种抗氧化处理方法的效果因具体情况而异。涂层处理在某些情况下会导致涂层与铜表面剥离，影响导电性能。化学处理虽然效率高，但废液处理不当会对环境造成污染。电镀处理虽然效果好，但成本较高，对环境污染也较大。
pcb生产工艺流程阻焊
PCB生产工艺流程阻焊
在PCB(印制电路板)的生产过程中，阻焊是一项非常重要的工艺。阻焊旨在保
护电路板上的焊接点，并提供绝缘和防腐蚀的性能。本文将介绍PCB的生产工艺
流程中的阻焊步骤。
1. 阻焊简介
阻焊，即阻止焊锡液蔓延到焊接区域以外的部分。它是一种在PCB表面涂覆一层阻焊油墨的过程。阻焊油墨形成了一层独特的保护层，既可以防止氧化，又可以保护电路板焊盘和焊接线路。阻焊层还可以提供良好的绝缘性能，防止电路板上的短路情况发生。
2. 阻焊工艺流程
阻焊通常在PCB生产的最后阶段进行。下面将介绍典型的阻焊工艺流程。
2.1 表面处理
在进行阻焊前，需要对PCB的表面进行处理。首先，要确保表面是干净的，没有灰尘、油污或其他杂质。通常使用酒精或其他清洁剂对PCB表面进行清洁。然后，利用化学方法，如浸泡PCB或使用化学涂布剂，对表面进行化学处理。这个
步骤的目的是去除PCB表面的氧化物，以便于后续的阻焊涂覆。
2.2 阻焊油墨涂覆
完成表面处理后，可以开始进行阻焊油墨的涂覆。阻焊油墨一般被涂覆在PCB
的顶层和底层，涂覆方式可以通过喷涂、滚涂或印刷等方法进行。喷涂是将阻焊油墨通过喷嘴均匀地喷洒在PCB表面，滚涂则是利用滚筒将阻焊油墨均匀地滚涂在PCB上，而印刷则是采用丝网印刷技术，在PCB上刷上阻焊油墨。
2.3 烘烤和固化
涂覆阻焊油墨后，需要将PCB送入烘烤室进行烘烤和固化。烘烤室中的温度和时间根据阻焊油墨的规格和要求来定。烘烤的目的是将阻焊油墨中的溶剂挥发掉，并使油墨固化成硬膜。不同的阻焊油墨对应不同的烘烤条件，需要根据具体情况进行调整。
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揭开PCB最后表面处理之迷
By Eric Stafstrom
电子工业都把注意力集中在作为潜在的HASL替代的OSP、浸银和浸锡上面。
虽然以产品生命周期短和迅猛的技术改变闻名，电子工业还不得不采用一种工业应用广泛的热空气焊锡均涂(HASL, hot air solder leveling)的替代技术。在过去十年，有无数的论文发表，预言HASL会由有机可焊性保护层(OSP, organic solderability preservatives)、无电镀镍/浸金(ENIG, electroless nickel/immersion gold)或新的金属浸泡技术诸如银与锡所取代。到目前为止，还没有一个预言变成现实。
HASL是在世界范围内主要应用的最终表面处理技术。一个可预计的、知名的涂层，HASL今天使用于亿万计的焊接点上。尽管如此，三个主要动力：成本、技术和无铅材料的需要，推动着电子工业考虑HASL的替代技术。
从成本的观点来看，许多电子元件诸如移动通信和个人计算机正变成任意使用的商品，以成本或更低的价格销售，来保证互连网或电话服务合约。这个策略使得这些商品大量生产和日用品化。因此，必须考虑成本和对环境的长期影响。环境的关注通常集中在潜在的铅泄漏到环境中去。仅管在北美的立法禁止铅的使用还是几年后的事情，但是原设备制造商(OEM, original equipment manufacturer)必须满足欧洲和日本的环境法令，以使其产品作全球销售。这个考虑已经孕育出许多课题，评估在每一个主要的OEM那里消除铅的可选方法。
HASL的替代方法允许无铅印刷电路板(PWB, printed wiring board)，也提供平坦的共面性表面，满足增加的技术要求。更密的间距和区域阵列元件已允许增加电子功能性。通常，越高的技术对立着降低成本。可是，大多数替代方法改进高技术装配和长期的可靠
性，而还会降低成本。
成本节约是整个过程成本的函数，包括过程化学、劳
力和企业一般管理费用(图一)。象OSP、浸银和浸锡等替
代技术可提供最终表面处理成本的20 ~ 30%的减少。虽然
每块板的节约百分比在高层数多层电路板产品上可能低，
日用电子的成本节约，随着更大的功能性和铅的消除，将
驱使替代方法使用的急剧增加。
替代方法的使用将不仅会增加，而且将取代HASL作为最终表面处理的选择。今天替代的问题是选择的数量和已经发表的数据的纯卷积。诸如ENIG、OSP、浸锡和浸银等替代方法都提供无铅、高可焊性、平整、共面的表面，在生产中对第一次通过装配合格率提供重大改进。为了揭开最终表面处理的神秘面纱，这些HASL的替代方法可通过比较每个涂层对装配要求和PWB设计的优点来区分。
装配要求
HASL替代方法对装配过程的作用反映表面的可焊性和它如何与使用的焊接材料相互作用。每一类替代的表面涂层— OSP、有机金属的organometallic)(浸锡和银)或金属的(ENIG) —具有不同的焊接机制。焊接机制的这种差异影响装配过程的设定和焊接点的可靠性。
OSP是焊接过程中必须去掉的保护性涂层。助焊剂必须直接接触到OSP表面，以渗透和焊接到PWB 表面的铜箔上。1
浸洗工艺，如浸银或锡，有机共同沉淀消除最终表面的氧化物。不象OSP，锡和银溶解在焊锡里面，将成为焊接点的一部分，将帮助熔湿速度。锡和银两者都在PWB的铜表面直接形成焊接点。
如果适当地沉淀，在ENIG表面的金是纯净的，由于其可熔于焊锡，所以将提供焊接的最快的熔湿速度。可是，当使用ENIG时，焊接点是在镍障碍层上面形成的，不是直接在PWB的铜表面。
所有三类替代涂层都提供最佳的印刷表面，对所有类型的锡膏都一样。锡膏直接印在表面涂层上面，提供助焊剂直接接触、渗透OSP和熔湿PWB表面。印刷模板对沉积完美的锡膏印刷，形成有效的密封，消除了HASL的印糊和锡桥问题。结果是三种替代涂层都有很高的第一次通过装配合格率，焊锡熔湿方面相差很小。区别在于焊接点的强度和可靠性。几个研究已经证实，使用OSP，直接焊接到铜的表面，提供最好强度的焊接点。2,3当使用区域阵列片状包装的较小焊盘时，焊接点的强度变得重要。
虽然使用上减少，波峰焊接还是今天装配过程的构成整体的一部分。每一种最终表面涂层的焊接机制将影响助焊剂化学成分的选择和波峰焊接工艺的设定。金属的和有机金属的涂层有助于通孔的焊锡熔湿，通常要求很少的助焊剂、较低活性的助焊剂和波峰的较少动荡。免洗材料在生产条件下与OSP相处很好，但要求一些优化来增加助焊剂和/或焊锡渗透到通孔内。通常，这个优化增加助焊剂的使用量，代替特定类型的助焊剂化学成分，或通过更高的动荡或温度来增加焊锡渗透。
全球范围内正在实施取代传统波峰焊接工艺的方法。插入式回流(intrusive reflow)、选择性焊锡喷泉(selective solder fountain)和顺应针(compliant pin)正实际上使用在所有最终表面涂层上。至今为止所完成的工作表明，选择性焊锡喷泉的动荡改善了通孔(through-hole)的可熔湿性。孔中锡膏(paste-in-hole)或侵入式回流将助焊剂和助焊剂载体直接接触PWB的表面，使得通孔的可熔湿性对所有最终表面涂层都是类似的。最后，由于可预见的孔的误差，HASL的替代方法比使用顺应针(compliant pin)的HASL要强。在替代方法中，较厚的浸锡为插件提供最光滑的表面，为顺应针提供最宽的操作窗口。4
装配工业现在正评估无铅焊接替代品。虽然某些合金似乎是特别的OEM的选择，但是，还要选择整个工业所接受的合金。尽管如此，正在测试的所有合金都要求较高的回流温度，并产生较慢的熔湿速度。锡膏供应商已经工程研究了专门的助焊剂化学成分，来改善这些新合金的熔湿。初始的研究表明较高的回流温度不会影响OSP、浸银或浸锡的可焊性或绑接强度。较高的熔化温度明显地帮助OSP的渗透和锡与银表面熔湿，甚至是双面回流。另外的测试正在进行中，以评估熔湿速度的影响和优化对最终表面涂层的特定回流参数。
PWB设计
正如所讨论的，装配过程可以优化，以适合所有的最终表面涂层。PWB的设计将最终决定适于各个应用的最佳的HASL替代方法，但更专门的包装和互连的类型：
•象按键接触(key contact)、元件屏蔽(component shielding)和插件连接器(edge connector)这样的应用要求在整个设备寿命内的接触电阻低。
•柔性的电路板通常要求铝的或不锈钢的加强构件或散热器。
•元件包装和某些PWB要求引线接合(wire bonding)或与直接芯片附着用的导电性胶的兼容性。
•PWB上的高密度互连(HDI, high-density interconnect)几何形状戏剧性地影响使用传统无电镀涂层的合格率。
•已经看到由于装配在ENIG上的区域阵列包装的绑接强度不够而出现的现场失效(field failure)。