PCB板上為什么要“貼黃金”

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(chǔ)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(guó)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(hào)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(gè)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(huì)繼續(xù)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：

★ 對(duì)于表面貼裝工藝，尤其對(duì)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(duì)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。

★ 在試制階段，受元件采購(gòu)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(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(zhǎng)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(hào)的頻率越來越高，因趨膚效應(yīng)造成信號(hào)在多鍍層中傳輸?shù)那闆r對(duì)信號(hào)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(dòng)。 根據(jù)計(jì)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(jié)構(gòu)不一樣，沉金會(huì)呈金黃色較鍍金來說更黃，客戶更滿意。

★ 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(huì)造成焊接不良，引起客戶投訴。

★ 因沉金板只有焊盤上有鎳金，趨膚效應(yīng)中信號(hào)的傳輸是在銅層不會(huì)對(duì)信號(hào)有影響。

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

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

★ 工程在作補(bǔ)償時(shí)不會(huì)對(duì)間距產(chǎn)生影響。

★ 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(duì)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>

★ 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(duì)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(huì)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(duì)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(duì)PCB問題說,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(yàn)來驗(yàn)證。

★ PAN位的潤(rùn)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。

★ 焊盤有沒有受到污染,這可以用離子污染測(cè)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(zhǎng)處和短處!

鍍金方面，它可以使PCB存放的時(shí)間較長(zhǎng),而且受外界的環(huán)境溫濕度變化較小(相對(duì)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(gè)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!