PCB板上為什么要“貼黃金”

PCB板表面處理

抗氧化，噴錫，無(wú)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，已被國內多家大型通訊、計算機、醫療設備及航空航天企業(yè)和研究單位都可以用到金手指(connecting finger)是內存條上與內存插槽之間的連接部件，所有的信號都是通過(guò)金手指進(jìn)行傳送的。

金手指由眾多金黃色的導電觸片組成，因其表面鍍金而且導電觸片排列如手指狀，所以稱(chēng)為“金手指”。金手指實(shí)際上是在覆銅板上通過(guò)特殊工藝再覆上一層金，因為金的抗氧化性極強，而且傳導性也很強。不過(guò)因為金昂貴的價(jià)格，目前較多的內存都采用鍍錫來(lái)代替，從上個(gè)世紀90年代開(kāi)始錫材料就開(kāi)始普及，目前主板、內存和顯卡等設備的“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(huì )繼續采用鍍金的做法，價(jià)格自然不菲的。

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為什么要用鍍金板

隨著(zhù)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的焊盤(pán)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：

★ 對于表面貼裝工藝，尤其對于0603及0402 超小型表貼，因為焊盤(pán)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(jiàn)到。

★ 在試制階段，受元件采購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(cháng)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(zhù)布線(xiàn)越來(lái)越密，線(xiàn)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(zhù)信號的頻率越來(lái)越高，因趨膚效應造成信號在多鍍層中傳輸的情況對信號質(zhì)量的影響越明顯。

趨膚效應是指：高頻的交流電，電流將趨向集中在導線(xiàn)的表面流動(dòng)。 根據計算，趨膚深度與頻率有關(guān)。

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為什么要用沉金板

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):

★ 因沉金與鍍金所形成的晶體結構不一樣，沉金會(huì )呈金黃色較鍍金來(lái)說(shuō)更黃，客戶(hù)更滿(mǎn)意。

★ 因沉金與鍍金所形成的晶體結構不一樣，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(hù)投訴。

★ 因沉金板只有焊盤(pán)上有鎳金，趨膚效應中信號的傳輸是在銅層不會(huì )對信號有影響。

★ 因沉金板只有焊盤(pán)上有鎳金，所以不會(huì )產(chǎn)成金絲造成微短。

★ 因沉金板只有焊盤(pán)上有鎳金，所以線(xiàn)路上的阻焊與銅層的結合更牢固。

★ 工程在作補償時(shí)不會(huì )對間距產(chǎn)生影響。

★ 因沉金與鍍金所形成的晶體結構不一樣，其沉金板的應力更易控制，對有邦定的產(chǎn)品而言，更有利于邦定的加工。同時(shí)也正因為沉金比鍍金軟，所以沉金板做金手指不耐磨。

★ 沉金板的平整性與待用壽命與鍍金板一樣好。

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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(lái)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(chǎng)家要求的是綁定，不然現在大部分廠(chǎng)家會(huì )選擇沉金工藝!一般常見(jiàn)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(wú)鉛)， 這幾種主要是針對FR-4或CEM-3等板材來(lái)說(shuō)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(chǎng)家生產(chǎn)及物料工藝方面的原因來(lái)說(shuō)。

這里只針對PCB問(wèn)題說(shuō),有以下幾種原因：

★ 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;這可以做漂錫試驗來(lái)驗證。

★ PAN位的潤位上否符合設計要求,也就是焊盤(pán)設計時(shí)是否能足夠保證零件的支持作用。

★ 焊盤(pán)有沒(méi)有受到污染,這可以用離子污染測試得出結果; 以上三點(diǎn)基本上是PCB廠(chǎng)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(cháng)處和短處!

鍍金方面，它可以使PCB存放的時(shí)間較長(cháng),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(wú)硫紙包裝處理!并且保存時(shí)間在三個(gè)月左右! 在上錫效果方面來(lái)說(shuō)，沉金、 OSP、噴錫等其實(shí)是差不多的，廠(chǎng)家主要是考慮性?xún)r(jià)比方面!