電路板通過標準的PCB制造過程后，PCB中的裸銅即可進行表面處理。PCB電鍍用于保護PCB中任何會通過阻焊層暴露的銅，無論是焊盤、過孔還是其他導電元件。設計人員通常會默認使用錫鉛（SnPb）電鍍，但其他電鍍選項可能更適合您的電路板應用。

在本文中，我將介紹不同的PCB電鍍材料選項及其在PCB中的優勢。有多種選項可供選擇，并且根據您的可靠性或應用需求，您可能需要檢查制造商是否可以在您的設計中應用您需要的電鍍。我們將研究這些選項，并簡要討論電鍍如何影響損耗。

PCB電鍍類型

PCB電鍍材料有多種。我在以下各節中匯總了設計人員應該知道和理解的流行材料。我從未見過不提供所有這些選項的制造商。如果您的目標制造商未明確聲明他們提供以下列表中的選項之一，您可以隨時向他們發送電子郵件以獲取他們的能力列表，包括他們的PCB電鍍材料選項。

錫鉛（SnPb）和浸鍍錫

這種PCB表面處理可能是最便宜的選擇，但由于在電鍍處理中使用鉛，它不符合RoHS。浸鍍錫是一種無鉛替代品，可用于入門級電路板。

熱風焊料整平（HASL）和無鉛HASL

HASL曾是一種非常受歡迎的表面處理選擇，但它不如其他電鍍材料可靠。它價格低廉，而且有無鉛選項，因此可以作為入門級的電鍍選項。

化學鍍鎳浸金（ENIG）

考慮到SnPb和浸鍍錫的缺點，ENIG現在可以說是業內最受歡迎的表面處理方法。在這種電鍍材料中，鎳充當銅和將要焊接元件的薄金表面層之間的阻擋層。

有機可焊性防腐劑（OSP）

這種有機水基表面處理有選擇地與銅結合，以提供高度平坦的表面處理。作為一種有機材料，它對處理和污染物很敏感，盡管應用過程比其他PCB電鍍材料更簡單。它在高頻下也具有非常低的損耗。

浸鍍銀

這是我用于高頻應用的首選PCB電鍍材料。它與裸銅形成光滑的接口，因此不會像其他PCB表面處理那樣增加導體損耗。主要缺點是在裸板上失去光澤，因此應在制造后盡快焊接和封裝。

化學鍍鎳化學鍍鈀浸金（ENEPIG）

這種電鍍材料具有銅-鎳-鈀-金層結構，可直接通過導線鍵合到電鍍層上。最后一層黃金非常薄，就像ENIG一樣。金層很軟，就像ENIG一樣，因此過度的機械損壞或深層劃痕可能會暴露鈀層。

硬金

這種電鍍材料本質上是ENIG，但具有非常厚的金外層，因此它是最昂貴的PCB電鍍材料之一。金層造成了一個可能會損壞的堅硬表面，但它的厚度使得鎳層難以完全暴露。

在上述所有選項中，ENIG可以說是成本耐用性和應用范圍的最佳平衡。對于并不總是以快速邊緣速率運行的大多數低頻模擬系統或數字系統（例如，SPI或I2C），ENIG通常是首選電鍍，包括需要達到IPC 3類合規性的高可靠性系統。它也適用于密集BGA或QFN封裝上的焊盤。一旦我們看了上面所示的替代電鍍材料，就會發現其他一些更理想的應用：浸鍍銀或OSP最適合RF系統，而浸鍍錫可能適合只需要無鉛合規的一次性（1類）產品。在非常高速的數字和RF等更專業的應用中，厚度非常重要，我將在下面詳細說明。

如何指定PCB電鍍材料和厚度

典型的PCB電鍍厚度值約為100微英寸。對于浸鍍銀和OSP，典型厚度可低至約10微英寸。指定PCB電鍍的類型和厚度很容易：將其包含在制造注釋中（參見下方示例）。如果您正在生產原型并且制造商有標準報價單，您將有機會在他們的表格中指定電鍍類型。在這些表格中，他們可能不會要求您提供厚度，因此如果您需要特定的厚度，請務必指定。指定所需的電鍍值后，您的制造商就需要確保電鍍能夠可靠地沉積到所需的厚度。

指定PCB電鍍的制造注釋示例。這里沒有具體說明鍍層的厚度，而是與成品銅重量混為一談。閱讀本篇博客，找到鏈接以下載完整的制造注釋。

為什么電鍍材料的厚度很重要？這有兩個原因。首先，IPC-2221A標準規定了每個IPC產品類別的最小電鍍厚度（請參閱表4.3）。如果您希望產品符合任何標準IPC產品類別，那么您需要確保電鍍厚度符合其規格。正常來說，如果您像通常在制造注釋中所做的那樣指定產品類別，則將隱含最小電鍍厚度。只要確保您不自相矛盾即可，否則制造商會通過電子郵件向您詢問電鍍注釋。

擔心PCB鍍層厚度的另一個原因是其對損耗的影響。在低頻下，您可能不會注意到對頻率的任何影響，因此低速數字信號和sub-GHz無線電無需過多擔心PCB電鍍厚度。我已完成在5.8GHz WiFi下運行、帶有ENIG（并非高頻的最佳選擇）的定制印刷發射器，它淹沒了我們測試設置中的接收器，因此如果您的電路設計正確，您甚至可以在這些頻率下避開大多數電鍍。

損耗問題出現在毫米波頻率上，例如短程雷達（24 GHz）及更高頻率。在這些頻率下，銅的粗糙度成為造成損耗的一個非常明顯的因素，尤其是在像 Rogers 這樣的低損耗RF基板上。電鍍厚度將決定信號傳播時所經歷的粗糙度，這將在集膚效應電阻中體現出來。如需參閱示例結果，請在本文中查看John Coonrod的結果，特別是顯示插入損耗的一組圖表。可以看出，大量的粗鍍會增加損耗。為方便起見，我在下方復制了一張微帶圖。

兩種厚度的裸銅和鍍ENIG銅的單位長度插入損耗，鍍層較厚的ENIG會產生更多的損耗

確定設計中所需的PCB電鍍并準備好指定制造要求后，您可以使用Altium Designer中易于使用的制造工具創建文檔。您的設計準備好進行全面的設計審查和制造后，您的團隊就可以通過Altium 365平臺實時共享和協作了。設計團隊可以使用Altium 365，通過安全的云平臺共享制造數據和制造要求。

　　審核編輯：湯梓紅