??PCB板上為什么要“貼黃金”

??文/中信華PCB

??一、PCB板表面處理：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: 成本較底，可焊性好，存儲條件苛刻，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)和研究單位都可以用到金手指（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)才會繼續(xù)采用鍍金的做法，價(jià)格自然不菲的。

??二、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、對于表面貼裝工藝,尤其對于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)常要等上幾個星期甚至個把月才用,鍍金板的待用壽命(shelf life)比鉛錫合 金長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： 隨著信號的頻率越來越高，因趨膚效應(yīng)造成信號在多鍍層中傳輸?shù)那闆r對信號質(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。 根據(jù)計(jì)算，趨膚深度與頻率有關(guān)。

??三、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)中信號的傳輸是在銅層不會對信號有影響。

??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)不會對間距產(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?/p>

??9、沉金板的平整性與待用壽命與鍍金板一樣好。

??四、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；除非廠家要求的是綁定,不然現(xiàn)在大部分廠家會選擇沉金 工藝!一般常見的情況下PCB表面處理為以下幾種:鍍金(電鍍金,沉金),鍍銀,OSP,噴錫(有鉛和無鉛), 這幾種主要是針對FR-4或CEM-3等板材來說的,紙基料還有涂松香的表面處理方式；上錫不良(吃錫不良)這塊如果排除了錫膏等貼片廠家生產(chǎn)及物料工藝方面的原因來說。

??這里只針對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試得出結(jié)果； 以上三點(diǎn)基本上是PCB廠家考慮的重點(diǎn)方面。

??關(guān)于表面處理的幾種方式的優(yōu)缺點(diǎn),是各有各的長處和短處！

??鍍金方面,它可以使PCB存放的時(shí)間較長,而且受外界的環(huán)境溫濕度變化較小(相對其它表面處理而 言),一般可保存一年左右時(shí)間； 噴錫表面處理其次,OSP再次,這兩種表面處理在環(huán)境溫濕度的存放時(shí)間要注意許多。

??一般情況下,沉銀表面處理有點(diǎn)不同,價(jià)格也高,保存條件更苛刻,需要用無硫紙包裝處理!并且保存時(shí)間在三個月左右! 在上錫效果方面來說,沉金, OSP,噴錫等其實(shí)是差不多的,廠家主要是考慮性價(jià)比方面!

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