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PCB大講堂:PCB工藝噴錫\鍍金\沉金如何選擇?

發(fā)布時(shí)間 :2017-03-04 11:21 閱讀 : 來(lái)源 :技術(shù)文章責(zé)任編輯 :深圳宏力捷PCB制板部
PCB線路板沉金和鍍金的區(qū)別?沉金板與鍍金板是PCB電路板經(jīng)常使用的工藝,許多客戶都無(wú)法正確區(qū)分兩者的不同,甚至有一些客戶認(rèn)為兩者不存在差別,這是非常錯(cuò)誤的觀點(diǎn),必須及時(shí)更正。那么這兩種“金板”究竟對(duì)電路板會(huì)造成何等的影響呢?下面PCB設(shè)計(jì)公司深圳宏力捷就具體為大家講解下,徹底幫大家把概念搞清楚。 
 
平常大家選用鍍金,那什么是鍍金,我們所說(shuō)的整板鍍金,一般指的是“電鍍金”“電鍍鎳金板”“電解金”“電金”“電鎳金板”,有軟金和硬金的區(qū)分(一般硬金是用于金手指的),原理是將鎳和金(俗稱金鹽)溶化于化學(xué)藥水中,將線路板浸在電鍍缸內(nèi)并接通電流而在電路板的銅箔面上生成鎳金鍍層,電鎳金因鍍層硬度高,耐磨損,不易氧化的優(yōu)點(diǎn)在電子產(chǎn)品中得到廣泛的應(yīng)用。
那什么又是沉金呢?沉金是通過(guò)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。
 
線路板沉金板與鍍金板的區(qū)別:
   1、 一般沉金對(duì)于金的厚度比鍍金厚很多,沉金會(huì)呈金黃色較鍍金來(lái)說(shuō)更黃,看表面客戶更滿意沉金。 這二者所形成的晶體結(jié)構(gòu)不一樣
   2、由于沉金與鍍金所形成的晶體結(jié)構(gòu)不一樣,沉金較鍍金來(lái)說(shuō)更容易焊接,不會(huì)造成焊接不良,引起客戶投訴。同時(shí)也正因?yàn)槌两鸨儒兘疖?,所?span style="color:#0000ff;">金手指板一般選鍍金,硬金耐磨。
   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(lái)說(shuō)晶體結(jié)構(gòu)更致密,不易產(chǎn)成氧化。
   5、隨著布線越來(lái)越密,線寬、間距已經(jīng)到了3-4MIL。鍍金則容易產(chǎn)生金絲短路。沉金板只有焊盤上有鎳金,所以不會(huì)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、一般用于相對(duì)要求較高的板子,平整度要好,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。沉金板的平整性與待用壽命與鍍金板一樣好。
       以上便是沉金板與鍍金板的差別所在,現(xiàn)在市面上金價(jià)昂貴,為了節(jié)省成本很多生產(chǎn)商已經(jīng)不愿意生產(chǎn)鍍金板,而只做焊盤上有鎳金的沉金板,在價(jià)格上確實(shí)便宜不少。希望這次的介紹能給大家提供參考和幫助。
 
注意:
1、沉金板與化金板是同一種工藝產(chǎn)品,電金板與閃金板也是同一種工藝產(chǎn)品,其實(shí)只是PCB業(yè)界內(nèi)不同人群的不同叫法而已,沉金板與電金板多見(jiàn)于大陸同行稱呼,而化金板與閃金板多見(jiàn)于臺(tái)灣同行稱呼。
2、沉金板/化金板一般比較正式的叫法為化學(xué)鎳金板或化鎳浸金板,鎳/金層的生長(zhǎng)是采用化學(xué)沉積的方式鍍上的;金電金板/閃金板一般比較正式的叫法電鍍鎳金板或閃鍍金板,鎳/金層的生長(zhǎng)是采用直流電鍍的方式鍍上的。
3、化學(xué)鎳金板(沉金)與電鍍鎳金板(鍍金)的機(jī)理區(qū)別參閱下表:
化學(xué)鎳金ENIG 電鍍鎳金
先在電路板裸銅表面反應(yīng)沉積形成一層含磷7-9%的鎳鍍層,厚度約3-5um,再于鎳表面置換一層厚度約0.05-0.15um的純金層。 在電路板裸銅表面上電鍍銅/鎳/金鍍層,鎳層約4-8um,金層約1-3u"。
 
沉金板與鍍金板的特性的區(qū)別:
表面鍍層\性能 外觀 可焊性 信號(hào)傳輸 品質(zhì) 工程
鍍金板 金色發(fā)白 一般,偶有焊接不良的情況 趨膚效應(yīng)不利于高頻信號(hào)的傳輸 1、金面易氧化
2、易造成金絲微短
3、阻焊結(jié)合力不強(qiáng)
線寬補(bǔ)償,影響間距
沉金板 呈金黃色 趨膚效應(yīng)對(duì)信號(hào)沒(méi)有影響 1、不易氧化
2、不產(chǎn)生金絲
3、阻焊有很好的結(jié)合力
線寬補(bǔ)償,不影響間距
 
為什么一般不用“噴錫”?
隨著IC 的集成度越來(lái)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(lái)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(wèn)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(jiàn)到。
    2、在試制階段,受元件采購(gòu)等因素的影響往往不是板子來(lái)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(lè)意采用;再說(shuō)鍍金PCB在度樣階段的成本與鉛錫合金板相比相差無(wú)幾。
 
但隨著布線越來(lái)越密,線寬、間距已經(jīng)到了3-4MIL。因此帶來(lái)了金絲短路的問(wèn)題:
但隨著布線越來(lái)越密,線寬、間距已經(jīng)到了3-4MIL。因此帶來(lái)了金絲短路的問(wèn)題
隨著信號(hào)的頻率越來(lái)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:
隨著信號(hào)的頻率越來(lái)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):
根據(jù)計(jì)算,趨膚深度與頻率有關(guān)
鍍金板的其它缺點(diǎn)在沉金板與鍍金板的區(qū)別表中已列出。
 
為什么選擇沉金板,不選擇鍍金板?
為解決鍍金板的以上問(wèn)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(lái)說(shuō)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(lái)說(shuō)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(lái)說(shuō)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。
6、 因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。
7、 工程在作補(bǔ)償時(shí)不會(huì)對(duì)間距產(chǎn)生影響。
8、 因沉金與鍍金所形成的晶體結(jié)構(gòu)不一樣,其沉金板的應(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?/div>
9、 沉金板的平整性與待用壽命與鍍金板一樣好。


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