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PCB技術

PCB技術 - 沉金和鍍金的區別

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PCB技術 - 沉金和鍍金的區別

沉金和鍍金的區別
2020-08-10
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Author:iPCB      分享文章

什麼是鍍金,什麼是沉金?

沉金=Electroless gold無電解金浸金Immersion gold(IG)化金Chemical gold化鎳Electro-less Nickel。 沉金是電路板加工中的一道工序,就是電路圖中所需焊接與貼片的PAD,沉上金,一防止焊盤氧化,二是利與焊接。

沉金是通過化學氧化還原反應形成一層鍍層,一般較厚。 它是化學鎳金沉積方法之一,可以實現更厚的金層。


鍍金=電解金Electrolytic Gold軟金Soft(Bondable)gold硬金Hard gold。 整板PCB鍍金,我們一般指電鍍金、電鍍鎳鍍金板、電解金、電鍍金、電鍍鎳金板。 軟金和硬金是有區別的(一般金手指用的是硬金)。

其原理是將鎳和金(俗稱金鹽)溶解在化學溶液中,將電路板浸入電鍍槽中通電,在電路板的銅箔表面形成鎳金鍍層。

電鍍鎳金因其硬度高、耐磨、不易氧化等特點,在電子產品中得到了廣泛的應用。


鍍金PCB

鍍金PCB

沉金和鍍金的區別

1、原理區別

FLASHGOLD採用的是化學沉積的方法。

PLANTINGGOLD採用的是電解的原理。


2、外觀區別

電鍍金會有電鍍金引線,而化金沒有。 而且若金厚要求不高的話,是採用化金的方法,

比如,記憶體條PCB,它的PAD表面採用的是化金的方法。

而TAB(金手指)有使用電鍍金也有使用化金。


3、製作工藝區別

鍍金象其它電鍍一樣,需要通電,需要整流器。 它的工藝有很多種,有含氰化物的,有非氰體系,非氰體系又有檸檬酸型,亞硫酸鹽型等。 用在PCB行業的都是非氰體系。

化金(化學鍍金)不需要通電,是通過溶液內的化學反應把金沉積到板面上。 它們各有優缺點,除了通電不通電之外,電鍍金可以做的很厚,只要延長時間就行,適合做邦定的板。 電鍍金藥水廢棄的機會比化金小。 但電鍍金需要全板導通,而且不適合做特別幼細的線路。 化金一般很薄(低於0。2微米),金的純度低。 工作液用到一定程度只能廢棄

沉積金形成的晶體結構與鍍金不同。 鍍金的厚度比鍍金厚很多。 鍍金會呈金黃色,比鍍金更黃,讓客戶更滿意。


4、沉金形成的晶體結構與鍍金不同

焊接比鍍金容易。 不會造成焊接不良,引起客戶投訴。 鍍金的應力更容易控制,更有利於貼合產品的加工。 同時,因為沈金比鍍金軟,所以鍍金板是不耐磨的。

在趨膚效應中,訊號傳輸在銅層,不會影響訊號。

與鍍金相比,沉積金的晶體結構更緻密,不易形成氧化。

隨著走線越來越密,線寬和間距都達到了3-4mil。 鍍金容易產生金線短路。 焊盤上只有鎳和金,所以不會有金線短路。

沉金板的焊盤上只發現了鎳和金,囙此阻焊層與電路上的銅層之間的結合更加牢固。 本項目補償時不影響間距。


5、平整度不同

一般用於要求比較高的板子,平整度好,一般用來沉金,沉金組裝後一般不會出現黑墊現象。 鍍金板的平整度和使用壽命與鍍金板一樣好。

電金板的線路板主要有以下特點:

1、電金板與OSP的潤性相當,化金板的浸錫板的潤濕性是所有PCB finishing最好的。

2、電金的厚度遠大於化金的厚度,但是平整度沒有化金好。

3、電金主要用於金手指(耐磨),做焊盤的也多。


沉金板的線路板主要有以下特點

1、沉金板會呈金黃色,客戶更滿意。

2、沉金板更容易焊接,不會造成焊接不良引起客戶投訴。

3、沉金板只有焊盤上有鎳金,趨膚效應中訊號的傳輸是在銅層不會對訊號質量的影響。


鍍金板

鍍金板

為什麼要用鍍金PCB板

隨著IC的集成度越來越高,IC脚也越多越密。 而垂直噴錫工藝很難將成細的焊盤吹平整,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。 而鍍金板正好解决了這些問題:

1.對於表面貼裝工藝,尤其對於0603及0402超小型錶貼,因為焊盤平整度直接關係到錫膏印製工序的質量,對後面的再流焊接質量起到决定性影響,所以,整板鍍金在高密度和超小型錶貼工藝中時常見到。

2.在試製階段,受元件採購等因素的影響往往不是板子來了馬上就焊,而是經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,所以大家都樂意採用。 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。

但隨著佈線越來越密,線寬、間距已經到了3-4MIL,囙此帶來了金絲短路的問題;

隨著訊號的頻率越來越高,因趨膚效應造成訊號在多鍍層中傳輸的情况對訊號質量的影響越明顯;

趨膚效應是指:高頻的交流電,電流將趨向集中在導線的表面流動。


為什麼要用沉金PCB板

為解决鍍金板的以上問題,採用沉金板的PCB主要有以下特點:

1、因沉金與鍍金所形成的晶體結構不一樣,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構不一樣,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,趨膚效應中訊號的傳輸是在銅層不會對訊號質量有影響。

4、因沉金較鍍金來說晶體結構更緻密,不易產成氧化。

5、因沉金板只有焊盤上有鎳金,所以不會產成金絲造成微短。

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合更牢固。

7、工程在作補償時不會對間距產生影響。

8、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,對有邦定的產品而言,更有利於邦定的加工。 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。


化金、鍍金、浸金之優缺點

三者不一樣,化金亦即化學金,通過化學氧化還原反應的方法生成一層鍍層,一般厚度較厚,是化學鎳金金層沉積方法的一種可以達到較厚的金層。 另外一種為置換金,也就是浸金,亦即置換金,一般厚度較薄,1--4微英寸左右鍍金一般只電鍍金,可以鍍的較厚。 化金和浸金一半用於相對要求較高的板子,平整度要好,化金比浸金要好些,化金一般不會出現組裝後的黑墊現象。 鍍金因為鍍層純度較高,焊點强度較上述二者高。