常用PCBA無鉛鍍層技術的特性

歐盟WEEE與RoHS指令于2006年7月1日正式實施，直接對電子電子行業造成極大的沖擊。歐盟WEEE與RoHS指令要求生產國、生產企業必須負責電氣、電子產品的回收工作，同時亦對電氣、電子產品中的有害物質提出禁用要求。

由于歐盟WEEE與RoHS指令的實施，市場上出現各種的PCBA無鉛鍍層材料和技術。而一般也各有各的強弱點。下圖是各種常用技術在一些重要特性上的比較。讀者可以從中了解到各種存在技術的特性和存在的原因。例如Ni/Au在保護性能方面有很好的性能，但卻存在成本很高、庫存壽命較低以及IMC影響可靠性的問題。OSP具有成本、加工溫度低和工藝容易的優勢，但質量的穩定性、庫存壽命和對Flux的兼容性上卻是用戶所擔心的。基本來說，沒有一種技術是具備絕對優勢的。如果從整體較平衡的角度來評估的話，ImAg似乎較具有優勢。這就是近來ImAg被美國為主的用戶所歡迎的原因。尤其是當其成本下降之后，已成為具有很大發展潛能的技術。

HASL熱風整平：由于成本低和使用習慣而受歡迎，日本較看好這技術而有較多的研究投入。主要是在SAC以及SnCu合金上。但歐美不看好它的發展。主要基于其平整度問題、高溫加工問題以及工藝對員工有健康風險等考慮。HASL能夠提供和焊料合金完全匹配的材料，有很好的潤濕性。但它會有IMC增長以及對PCB綠油不利等問題。所以發展情況不是很肯定，是否最終會被廣泛接受，得看大多數用戶對工藝和質量的敏感程度，OSP和ImAg的成本競爭狀況，以及用戶們是否能夠舍棄這傳統的工藝而定。

ImAg化學沉銀：在常用技術中，ImAg相對是門較新的技術，而其被看好也是最近幾年的事。ImAg在各方面都表現不錯，是個表現“均衡”的技術。加上其加工技術上的改善，使成本得以下降，雖然仍高于HASL和OSP技術，但低于ImSn和Electroless Sn，尤其低于Ni/Au許多能夠處理Ni/Au在鍵合以及接觸點的應用上，使這技術被業界看好，有很大的發展潛能。

ImAg技術上的好處包括平整度高，導電性強，IMC（Ag3Sn）較其他鍍層材料的IMC堅固，加工溫度低（一般46度），潤濕性好以及庫存壽命長等等。

純Sn技術：采用純錫的最大好處是和一般含Sn量高的PCBA無鉛焊料焊接后沒有IMC的問題。但焊盤（銅）鍍層加工后形成的SnCu層增長很快，造成庫存壽命不長。在早期，純錫鍍層的質量很不穩定而曾經一度不受歡迎。近來在工藝上的改進（使用“白錫”和所謂的“FST”）使這門技術又開始被接受。有些供應商甚至認為它將成為PCBA無鉛技術中PCB鍍層技術的主流。不過這必須在Whisker，鍍層加工后的IMC增長，以及錫瘟等顧慮得到較好的處理后才可能出現。

鍍純錫技術以所有三種常見工藝出現。即電鍍、無電極電鍍、以及浸鍍技術。無電極電鍍技術，由于Electroplated電鍍純錫技術中存在的金屬須以及鍍層厚度不均等問題而取代它。新的Electoplating電鍍純錫技術，有報告說通過電鍍液配方造出較大多邊形結晶顆粒結構以及采用‘白錫’，可以防止金屬須的產生。加上其相對簡單的工藝，使Electroplating技術又再抬頭。ImSn由于成本低和工藝簡單，在純錫鍍層中的應用已經廣泛。ImSn在焊接工藝上被認為是表現最接近SnPb技術的（PCBA無鉛技術中所有的材料工藝表現都不如傳統的錫鉛材料），但由于浸鍍技術對厚度的控制能力不強，鍍層厚度一般只有1.5um或以下。這使這門技術的庫存壽命受到較大的威脅