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PCB工艺PK:喷锡VS镀金VS沉金

2019-06-27 10:15
金百泽科技
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沉金板与镀金板是现今线路板生产中常用的工艺,许多人都无法正确区分两者的不同,甚至有一些人认为两者不存在差别,其实不然。

平常大家选用镀金,那什么是镀金,我们所说的整板镀金,一般指的是“电镀金”、“电镀镍金板”、“电解金”、“电金”、“电镍金板”,有软金和硬金的区分(一般硬金是用于金手指的),原理是将镍和金(俗称金盐)溶化于化学药水中,将线路板浸在电镀缸内并接通电流而在电路板的铜箔面上生成镍金镀层,电镍金因镀层硬度高、耐磨损、不易氧化的优点在电子产品中得到广泛的应用。

那什么又是沉金呢?沉金是通过化学氧化还原反应的方法生成一层镀层,一般厚度较厚,是化学镍金金层沉积方法的一种,可以达到较厚的金层。

沉金板VS镀金板

其实镀金工艺分为两种:一种为电镀金,另一种为沉金。

对于镀金工艺来讲,其上锡的效果上大打折扣的,而沉金的上锡效果是比较好一点的;除非厂家要求的是绑定,不然现在大部分厂家会选择沉金工艺!一般常见的情况下PCB表面处理为以下几种:镀金(电镀金、沉金)、镀银、OSP、喷锡(有铅和无铅),这几种主要是针对FR-4或CEM-3等板材来说的,纸基料还有涂松香的表面处理方式;上锡不良(吃锡不良)这块如果排除了锡膏等贴片厂家生产及物料工艺方面的原因来说。

这里只针对PCB问题说,有以下几种原因:

在PCB印刷时,PAN位上是否有渗油膜面,它可以阻挡上锡的效果;这可以做漂锡试验来验证。

PAN位的润位上是否符合设计要求,也就是焊盘设计时是否能足够保证零件的支持作用。

焊盘有没有受到污染,这可以用离子污染测试得出结果;以上三点基本上是PCB厂家考虑的重点方面。

关于表面处理的几种方式的优缺点,是各有各的长处和短处!

镀金方面,它可以使PCB存放的时间较长,而且受外界的环境温湿度变化较小(相对其它表面处理而言),一般可保存1年左右时间;喷锡表面处理其次,OSP再次,这两种表面处理在环境温湿度的存放时间要注意许多。

一般情况下,沉银表面处理有点不同,价格也高,保存条件更苛刻,需要用无硫纸包装处理,并且保存时间在3个月左右。在上锡效果方面来说,沉金、OSP、喷锡等其实是差不多的,厂家主要是考虑性价比方面!

线路板沉金板与镀金板的区别

一般沉金对于金的厚度比镀金厚很多,沉金会呈金黄色,较镀金来说更黄,看表面,客户更满意沉金。这二者所形成的晶体结构不一样。

由于沉金与镀金所形成的晶体结构不一样,沉金较镀金来说更容易焊接,不会造成焊接不良,引起客户投诉。同时也正因为沉金比镀金软,所以金手指板一般选镀金,硬金耐磨。

沉金板只有焊盘上有镍金,趋肤效应中信号的传输是在铜层,不会对信号有影响。

沉金较镀金来说晶体结构更致密,不易造成氧化。

随着布线越来越密,线宽、间距已经到了3-4MIL。镀金则容易产生金丝短路。沉金板只有焊盘上有镍金,所以不会造成金丝短路。

沉金板只有焊盘上有镍金,所以线路上的阻焊与铜层的结合更牢固。工程在作补偿时不会对间距产生影响。

一般用于相对要求较高的板子,平整度要好,一般就采用沉金,沉金一般不会出现组装后的黑垫现象。沉金板的平整性与待用寿命与镀金板一样好。

以上便是沉金板与镀金板的差别所在,现在市面上金价昂贵,为了节省成本很多生产商已经不愿意生产镀金板,而只做焊盘上有镍金的沉金板,在价格上确实便宜不少。

注意:

沉金板与化金板是同一种工艺产品,电金板与闪金板也是同一种工艺产品,其实只是PCB业界内不同人群的不同叫法而已,沉金板与电金板多见于大陆同行称呼,而化金板与闪金板多见于台湾地区同行称呼。

沉金板/化金板一般比较正式的叫法为化学镍金板或化镍浸金板,镍/金层的生长是采用化学沉积的方式镀上的;金电金板/闪金板一般比较正式的叫法,电镀镍金板或闪镀金板,镍/金层是采用直流电镀的方式镀上的。

化学镍金板(沉金)与电镀镍金板(镀金)的机理区别参阅下表:

沉金板与镀金板特性的区别:

为什么一般不用“喷锡”?

随着IC的集成度越来越高,IC脚也越多越密。而垂直喷锡工艺很难将焊盘吹平整,这就给SMT的贴装带来了难度;另外喷锡板的待用寿命很短。而镀金板正好解决了这些问题:

对于表面贴装工艺,尤其对于0603及0402超小型表贴,因为焊盘平整度直接关系到锡膏印制工序的质量,对后面的再流焊接质量起到决定性影响,所以,整板镀金在高密度和超小型表贴工艺中时常见到。

在试制阶段,受元件采购等因素的影响往往不是板子来了马上就焊,而是经常要等上几个星期甚至个把月才用,镀金板的待用寿命比铅锡合金长很多倍,所以大家都乐意采用。再说镀金PCB在镀样阶段的成本与铅锡合金板相比相差无几。

但随着布线越来越密,线宽、间距已经到了3-4MIL。因此带来了金丝短路的问题。

随着信号的频率越来越高,因趋肤效应造成信号在多镀层中传输的情况对信号质量的影响越明显。

趋肤效应是指:高频的交流电,电流将趋向集中在导线的表面流动。根据计算,趋肤深度与频率有关。

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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