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电路板生产中沉金板和镀金板的优劣
时间:2019/3/11

一、PCB沉金和镀金的区别
首先我们解释下,什么是沉金和镀金。
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,通常就叫做沉金。
镀金是采用的是电解的原理,也叫电镀方式。其他金属表面处理也多数采用的是电镀方式。
在实际产品应用中,90%的金板是沉金板,因为镀金板焊接性差是他的致命缺点,也是导致很多公司放弃镀金工艺的直接原因。
沉金工艺在印制线路表面上沉积颜色稳定,光亮度好,镀层平整,可焊性良好的镍金镀层。基本可分为四个阶段:前处理(除油,微蚀,活化、后浸),沉镍,沉金,后处理(废金水洗,DI水洗,烘干)。沉金厚度在0.025-0.1um间。
金应用于电路板表面处理,因为金的导电性强,抗氧化性好,寿命长,一般应用如按键板,金手指板等,而镀金板与沉金板最根本的区别在于,镀金是硬金(耐磨),沉金是软金(不耐磨)。
1、沉金与镀金所形成的晶体结构不一样,沉金对于金的厚度比镀金要厚很多,沉金会呈金黄色,较镀金来说更黄(这是区分镀金和沉金的方法之一),镀金的会稍微发白(镍的颜色)。
2、沉金与镀金所形成的晶体结构不一样,沉金相对镀金来说更容易焊接,不会造成焊接不良。沉金板的应力更易控制,对有邦定的产品而言,更有利于邦定的加工。同时也正因为沉金比镀金软,所以沉金板做金手指不耐磨(沉金板的缺点)。
3、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。
4、沉金较镀金来说晶体结构更致密,不易产成氧化。
5、随着电路板加工精度要求越来越高,线宽、间距已经到了0.1mm以下。镀金则容易产生金丝短路。沉金板只有焊盘上有镍金,所以不容易产成金丝短路。
6、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。
7、对于要求较高的板子,平整度要求要好,一般就采用沉金,沉金一般不会出现组装后的黑垫现象。沉金板的平整性与使用寿命较镀金板要好。
二、为什么要用镀金板
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成细的焊盘吹平整,这就给SMT的贴装带来了难度;另外喷锡板的待用寿命(shelf life)很短。而镀金板正好解决了这些问题:1、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。2、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(shelf life)比铅锡合 金长很多倍所以大家都乐意采用.再说镀金PCB在度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。
三、为什么要用沉金板
为解决镀金板的以上问题,采用沉金板的PCB主要有以下特点:
1、因沉金与镀金所形成的晶体结构不一样,沉金会呈金黄色较镀金来说更黄,客 户更满意。
2、因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。
3、因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。
4、因沉金较镀金来说晶体结构更致密,不易产成氧化。
5、因沉金板只有焊盘上有镍金,所以不会产成金丝造成微短。
6、因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。
7、工程在作补偿时不会对间距产生影响。
8、因沉金与镀金所形成的晶体结构不一样,其沉金板的应力更易控制,对有邦定的产品而言,更有利于邦定的加工。同时也正因为沉金比镀金软,所以沉金板做金手指不耐磨。
9、沉金板的平整性与待用寿命与镀金板一样好。
所以目前大多数工厂都采用了沉金工艺生产金板。但是沉金工艺比镀金工艺成本更贵(含金量更高),所以依然还有大量的低价产品使用镀金工艺(如遥控器板、玩具板)。


 


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