PCB板表面處理鍍金和沉金工藝的區(qū)別是什么

一、PCB板表面處理

PCB板的表面處理工藝包括：抗氧化，噴錫，無鉛噴錫，沉金，沉錫，沉銀，鍍硬金，全板鍍金，金手指，鎳鈀金 OSP 等。

要求主要有：成本較低，可焊性好，存儲(chǔ)條件苛刻，時(shí)間短，環(huán)保工藝，焊接好，平整 。噴錫：噴錫板一般為多層（4-46 層）高精密度 PCB 樣板，已被國(guó)內(nèi)多家大型通訊、計(jì)算機(jī)、醫(yī)療設(shè)備及航空航天企業(yè)和研究單位采用。

金手指（connecting finger）是內(nèi)存條上與內(nèi)存插槽之間的連接部件，所有的信號(hào)都是通過金手指進(jìn)行傳送的。

金手指由眾多金黃色的導(dǎo)電觸片組成，因其表面鍍金而且導(dǎo)電觸片排列如手指狀，所以稱為“金手指”，金手指板都需要鍍金或沉金。

金手指實(shí)際上是在覆銅板上通過特殊工藝再覆上一層金，因?yàn)榻鸬目寡趸詷O強(qiáng)，而且傳導(dǎo)性也很強(qiáng)。不過因?yàn)榻鸢嘿F的價(jià)格，目前較多的內(nèi)存都采用鍍錫來代替，從上個(gè)世紀(jì) 90 年代開始錫材料就開始普及。

目前主板、內(nèi)存和顯卡等設(shè)備的“金手指”幾乎都是采用的錫材料，只有部分高性能服務(wù)器 / 工作站的配件接觸點(diǎn)才會(huì)繼續(xù)采用鍍金的做法，價(jià)格自然不菲的。

二、鍍金和沉金工藝的區(qū)別

沉金采用的是化學(xué)沉積的方法，通過化學(xué)氧化還原反應(yīng)的方法生成一層鍍層，一般厚度較厚，是化學(xué)鎳金金層沉積方法的一種，可以達(dá)到較厚的金層。

鍍金采用的是電解的原理，也叫電鍍方式。其他金屬表面處理也多數(shù)采用的是電鍍方式。

在實(shí)際產(chǎn)品應(yīng)用中，90%的金板是沉金板，因?yàn)殄兘鸢搴附有圆钍撬闹旅秉c(diǎn)，也是導(dǎo)致很多公司放棄鍍金工藝的直接原因！

沉金工藝在印制線路表面上沉積顏色穩(wěn)定，光亮度好，鍍層平整，可焊性良好的鎳金鍍層?；究煞譃樗膫€(gè)階段：前處理（除油，微蝕，活化、后浸），沉鎳，沉金，后處理（廢金水洗，DI 水洗，烘干）。沉金厚度在 0.025-0.1um 間。

金應(yīng)用于電路板表面處理，因?yàn)榻鸬膶?dǎo)電性強(qiáng)，抗氧化性好，壽命長(zhǎng)，一般應(yīng)用如按鍵板，金手指板等，而鍍金板與沉金板最根本的區(qū)別在于，鍍金是硬金（耐磨），沉金是軟金（不耐磨）。

1、沉金與鍍金所形成的晶體結(jié)構(gòu)不一樣，沉金對(duì)于金的厚度比鍍金要厚很多，沉金會(huì)呈金黃色，較鍍金來說更黃（這是區(qū)分鍍金和沉金的方法之一），鍍金的會(huì)稍微發(fā)白（鎳的顏色）。

2、沉金與鍍金所形成的晶體結(jié)構(gòu)不一樣，沉金相對(duì)鍍金來說更容易焊接，不會(huì)造成焊接不良。沉金板的應(yīng)力更易控制，對(duì)有邦定的產(chǎn)品而言，更有利于邦定的加工。同時(shí)也正因?yàn)槌两鸨儒兘疖?，所以沉金板做金手指不耐磨（沉金板的缺點(diǎn)）。

3、沉金板只有焊盤上有鎳金，趨膚效應(yīng)中信號(hào)的傳輸是在銅層不會(huì)對(duì)信號(hào)有影響。

4、沉金較鍍金來說晶體結(jié)構(gòu)更致密，不易產(chǎn)成氧化。

5、隨著電路板加工精度要求越來越高，線寬、間距已經(jīng)到了 0.1mm 以下。鍍金則容易產(chǎn)生金絲短路。沉金板只有焊盤上有鎳金，所以不容易產(chǎn)成金絲短路。

6、沉金板只有焊盤上有鎳金，所以線路上的阻焊與銅層的結(jié)合更牢固。工程在作補(bǔ)償時(shí)不會(huì)對(duì)間距產(chǎn)生影響。

7、對(duì)于要求較高的板子，平整度要求要好，一般就采用沉金，沉金一般不會(huì)出現(xiàn)組裝后的黑墊現(xiàn)象。沉金板的平整性與使用壽命較鍍金板要好。

三、為什么要用鍍金板

隨著 IC 的集成度越來越高，IC 腳也越多越密。而垂直噴錫工藝很難將成細(xì)的焊盤吹平整，這就給 SMT 的貼裝帶來了難度；另外噴錫板的待用壽命（shelf life）很短。

而鍍金板正好解決了這些問題：

1、對(duì)于表面貼裝工藝，尤其對(duì)于 0603 及 0402 超小型表貼，因?yàn)楹副P平整度直接關(guān)系到錫膏印制工序的質(zhì)量，對(duì)后面的再流焊接質(zhì)量起到?jīng)Q定性影響，所以，整板鍍金在高密度和超小型表貼工藝中時(shí)常見到。

2、在試制階段，受元件采購等因素的影響往往不是板子來了馬上就焊，而是經(jīng)常要等上幾個(gè)星期甚至個(gè)把月才用，鍍金板的待用壽命（shelf life）比鉛錫合 金長(zhǎng)很多倍所以大家都樂意采用 。 再說鍍金 PCB 在度樣階段的成本與鉛錫合金板相比相差無幾。

但隨著布線越來越密，線寬、間距已經(jīng)到了 3-4MIL。因此帶來了金絲短路的問題： 隨著信號(hào)的頻率越來越高，因趨膚效應(yīng)造成信號(hào)在多鍍層中傳輸?shù)那闆r對(duì)信號(hào)質(zhì)量的影響越明顯。

趨膚效應(yīng)是指：高頻的交流電，電流將趨向集中在導(dǎo)線的表面流動(dòng)。 根據(jù)計(jì)算，趨膚深度與頻率有關(guān)。

四、為什么要用沉金板

為解決鍍金板的以上問題，采用沉金板的 PCB 主要有以下特點(diǎn)：

1、因沉金與鍍金所形成的晶體結(jié)構(gòu)不一樣，沉金會(huì)呈金黃色較鍍金來說更黃，客 戶更滿意。

2、因沉金與鍍金所形成的晶體結(jié)構(gòu)不一樣，沉金較鍍金來說更容易焊接，不會(huì)造成焊接不良，引起客戶投訴。

3、因沉金板只有焊盤上有鎳金，趨膚效應(yīng)中信號(hào)的傳輸是在銅層不會(huì)對(duì)信號(hào)有影響。

4、因沉金較鍍金來說晶體結(jié)構(gòu)更致密，不易產(chǎn)成氧化。

5、因沉金板只有焊盤上有鎳金，所以不會(huì)產(chǎn)成金絲造成微短。

五、沉金板 VS 鍍金板其實(shí)鍍金工藝分為兩種：一為電鍍金，一為沉金

對(duì)于鍍金工藝來講，其上錫的效果上大打折扣的， 而沉金的上錫效果是比較好一點(diǎn)的這里只針對(duì) PCB 問題說，有以下幾種原因：

1、在 PCB 印刷時(shí)，PAN 位上是否有滲油膜面，它可以阻擋上錫的效果；這可以做漂錫試驗(yàn)來驗(yàn)證。

2、PAN 位的潤(rùn)位上否符合設(shè)計(jì)要求，也就是焊盤設(shè)計(jì)時(shí)是否能足夠保證零件的支持作用。

3、焊盤有沒有受到污染，這可以用離子污染測(cè)試得出結(jié)果；
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