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为什么pcb要镀金?
2021-08-26
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1、PCB线路板表面处理:
OSP、喷锡、无铅喷锡、沉金、沉锡、沉银、镀硬金、全板镀金、金手指、镍钯金

OSP:成本较低、可焊性好、储存条件苛刻、时间短,环保工艺,焊接好,平整。
喷锡:喷锡板一般为多层线路(4-46层)高精度PCB模型,已被国内多家大型通信、计算机、医疗器械和航天企业及科研单位采用。金手指(连接手指)是内存条和内存插槽的连接部分,所有信号都通过金手指传输。
金手指由许多金黄色的导电触点组成。由于表面镀金,导电触点排列成手指状,故称“金手指”。
金手指实际上是通过特殊工艺在覆铜板上镀上一层金,因为金具有很强的抗氧化性和很强的导电性。
不过由于金价高昂,现在大部分内存都被镀锡所取代。自1990年代起,锡材料得到普及。目前,主板、内存、显卡的“金手指”几乎都用上了。锡材料,只有高性能服务器/工作站的部分接触点会继续镀金,这自然是昂贵的。
2、为什么要使用镀金板
随着IC的集成度越来越高,IC引脚也越来越密。立式喷锡工艺,较薄的焊盘难以平整,给SMT贴装带来困难;另外,喷锡板的保质期很短。
镀金板正好解决了这些问题:
1、对于表面贴装工艺,尤其是0603和0402超小型表面贴装,由于焊盘平整度直接关系到锡膏印刷工艺的质量,对后续回流焊的质量有决定性的影响焊接,因此整板镀金在高密度和超小型表面贴装工艺中很常见。
2、在试制阶段,由于元器件采购等因素,板子来的时候往往不是马上焊接,而是经常使用数周甚至数月。镀金板的保质期比铅的好。锡合金长很多倍,所以每个人都乐于使用它。
此外,样品阶段镀金PCB的成本与铅锡合金板的成本几乎相同。
但随着布线越来越密集,线宽和间距都达到了3-4MIL。
于是就带来了金线短路的问题:随着信号频率越来越高,趋肤效应引起的信号在多层镀层中的传输对信号质量的影响越来越明显。
集肤效应是指:高频交流电,电流会倾向于集中在导线表面流动。根据计算,趋肤深度与频率有关。
为了解决镀金板的上述问题,采用镀金板的PCB主要有以下特点:
1、因为沉金和镀金形成的晶体结构不同,沉金会比镀金更金黄,客户更满意。
2、沉金比镀金更容易焊接,不会造成焊接不良和客户投诉。
3、因为沉金板只有焊盘上有镍和金,趋肤效应中的信号传输不会影响铜层上的信号。
4、由于沉金比镀金具有更致密的晶体结构,不易产生氧化。
5、因为沉金板只有焊盘上有镍和金,所以不会产生金线而造成轻微的短路。
6、由于沉金板只有焊盘上有镍和金,电路上的阻焊层与铜层结合更牢固。
7、本项目补偿时不影响距离。
8、由于沉金和镀金形成的晶体结构不同,沉金板的应力更容易控制,对于有键合的产品,更有利于键合加工。同时,也正是因为沉金比镀金软,所以沉金板不像金手指那样耐磨。

9、沉金板的平整度和待机寿命与镀金板一样好。
对于镀金工艺,镀锡效果大大降低,而沉金镀锡效果更好;除非厂家要求装订,现在大部分厂家都会选择沉金工艺,一般常见的情况下,PCB表面处理如下:
镀金(电镀金、沉金)、镀银、OSP、喷锡(有铅和无铅)。
这些类型主要用于FR-4或CEM-3等板。松香涂料的纸基材及表面处理方法;如果上锡不好(吃锡不良),如果锡膏和其他贴片厂家因为生产和材料技术的原因被排除在外。
这里仅针对PCB问题,有以下原因:
1、PCB印刷时,PAN位置是否有渗油膜面,能挡住镀锡的效果;这可以通过锡漂白试验来验证。
2、PAN位置的润滑位置是否符合设计要求,即在垫块设计时能否保证零件的支撑功能。
3、焊盘是否被污染,这可以通过离子污染测试获得;以上三点基本上是PCB厂商考虑的重点方面。
关于几种表面处理方法的优缺点,各有千秋!
镀金方面,可使PCB保存时间更长,受外界环境温湿度变化小(与其他表面处理相比),一般可存放一年左右;喷锡表面处理其次,再次是OSP,这个要多注意两种表面处理在环境温度和湿度下的存放时间。
一般情况下,沉银板表面处理有点不同,价格也高,对储存条件也比较苛刻,所以需要用无硫纸包装!而且储存时间大约是三个月!在镀锡的效果上,沉金、OSP、喷锡等其实都是一样的,厂家主要考虑性价比!

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