PCB板表面如何處理？“貼黃金”又何好處

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”。金手指實際上是在覆銅板上通過特殊工藝再覆上一層金，因為金的抗氧化性極強(qiáng)，而且傳導(dǎo)性也很強(qiáng)。不過因為金昂貴的價格，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，因為焊盤平整度直接關(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。同時也正因為沉金比鍍金軟，所以沉金板做金手指不耐磨。

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，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驗證。

2、PAN 位的潤位上否符合設(shè)計要求，也就是焊盤設(shè)計時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)境溫濕度的存放時間要注意許多。

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

審核編輯黃昊宇