【技術專欄】PCB 表面處理完整解析：噴錫（HASL）、化學金（ENIG）、電鍍硬金與金手指有何不同？

所謂 PCB 表面處理，是指對焊盤（PAD）進行塗層或電鍍等處理，以保護銅面不被氧化。銅雖然導電性與物理性能優異，但暴露在空氣中很容易氧化並形成氧化層，對焊接影響極大，容易造成假焊、空焊，降低產品可靠性。因此在製作 PCB 時，選擇合適的表面處理方式，是確保後續焊接良率的關鍵。

一、噴錫（HASL / 熱風整平）

噴錫是 PCB 最常見的表面處理方式，可焊性良好，適用於大部分電子產品。相較其他表面處理，噴錫具有成本低、容易重工、儲存時間長、適合目視檢查與電測等優點。不足之處是表面相對不平整，特別是大面積開窗時更容易出現錫面不平整；錫面也容易老化，且噴錫時銅會些微溶解，板子需經受一次高溫，對特別厚或特別薄的板子有其限制。

常見的噴錫設備可分為垂直與水平兩種。噴錫厚度一般以量測 1mm×1mm 或 2mm×2mm 的 pad 為主，厚度大致落在 100～1000 micro inch 區間。使用垂直噴錫設備時，pad 愈大厚度誤差愈大——因為噴錫完成的瞬間錫尚未完全冷卻凝固，受地心引力影響，愈下方的厚度就愈厚。垂直設備在面對較薄的板子時，風刀也容易造成板子抖動而刮傷或變形；水平噴錫設備則能達到較佳的均勻度。

二、有鉛噴錫與無鉛噴錫怎麼選？

因應環保議題，噴錫也發展出無鉛噴錫可供選擇。PCB 在外包上件時，要注意打件廠是否為無鉛製程：有些打件廠只有無鉛製程，便不會承接有鉛噴錫的板子；若有鉛噴錫的板子進到無鉛錫爐會造成汙染。若是手焊件需使用無鉛錫絲，也建議事先告知，避免日後爭議。

帝亮電子目前配合的有鉛噴錫（HASL）成分為錫 63%、鉛 37%；無鉛噴錫（Lead-free HASL）則為銀銅錫，成分約為錫 95～96%、銀 3%、銅 1%。下單時建議明確註明「有鉛」或「無鉛」，以免與後段打件製程不相容。

另外，無鉛噴錫的鍍層耐用度通常較有鉛噴錫低，對於需要長期信賴性、反覆溫循或高機械應力的應用，部分軍規、航太與高可靠度產品反而會選用有鉛噴錫。選擇時除了法規與環保要求，也建議一併評估產品壽命與使用環境。

三、化學金（ENIG，化鎳浸金）

ENIG（Electroless Nickel Immersion Gold）是以化學置換反應在銅面沉積鎳（約 120～240 μ"）再浸一層極薄的金（約 1～4 μ"）。金層主要作用是保護鎳不氧化，實際焊接是靠鎳層與錫形成介面。

• 優點：表面極為平整，適合細間距 BGA、QFN 等無引腳封裝；可焊性佳、保存期長。
• 限制：金層很薄，不耐反覆插拔摩擦；製程控制不良時可能出現黑盤（Black Pad）。
• 常見應用：BGA / QFN 密集板、細間距 SMT、需要良好平整度的產品。

四、電鍍金（Hard Gold / 硬金）

電鍍金是以電流方式在鎳層之上沉積金層，通常會加入鈷（Co）等元素提高硬度，因此稱為硬金。鍍層可以做得較厚（常見 3～50 μ"），耐磨、耐插拔。

• 優點：硬度高、耐磨耗、耐多次插拔與接觸摩擦，導電接觸穩定。
• 限制：需要導電引線（電鍍線），成本較高，厚金區域焊接時金脆風險需留意。
• 常見應用：金手指（連接器插槽）、按鍵接觸區、測試點、需反覆插拔的介面。

五、金手指（Gold Finger）：專為插拔而生的耐磨表面處理

金手指是位於板邊、用來插入連接器插槽（如記憶體模組、介面卡、模組化子板）的一排裸露接點。由於它必須反覆插拔並與彈片摩擦，一般焊接用的化學金或噴錫並不適合，通常會另外做電鍍硬金處理，屬於與硬金同一類的耐磨表面處理。

• 鍍層結構：銅面上先鍍鎳（約 120～200 μ"）作為阻擋層，再鍍上含鈷硬金；一般插拔需求約 3～15 μ"，高頻插拔或工控產品可到 30 μ" 以上。
• 常見加工：依插入順序做斜邊（倒角，常見 20°／30°／45°），可減少插入阻力與刮傷；部分產品也會要求金手指分段、斷金或不同長度以控制上電順序。
• 設計注意：金手指區域不可有防焊漆與文字，需在阻焊層開窗；接點間距、長度與倒角規格請於下單時一併註明。
• 與焊接區併用：實務上常見「焊接面走化學金、板邊金手指另做電鍍硬金」的混合做法，兼顧焊接品質與插拔壽命，但工序較多、成本相對提高。

六、快速比較

選用邏輯可以簡化為：一般焊接與成本考量選噴錫；細間距 BGA／QFN 選化學金；需要反覆插拔或接觸摩擦的區域選電鍍硬金或金手指鍍金。

若您不確定產品該選哪一種，歡迎提供用途、封裝型式、是否需要無鉛製程與插拔需求，我們可依實際狀況一起評估最合適的表面處理方式。