PCB技術 - 為什麼有些PCB需要鍍金

一、除了鍍金以外，PCB電路板的表面處理工藝有幾種

鍍金、抗氧化、噴錫、無鉛噴錫、鍍錫、鍍銀、鍍硬金、全板鍍金、金手指、鎳鈀

OSP：成本低、可焊性好、儲存條件苛刻、時間短、環保保護工藝，焊接好，焊接平整。

噴錫：錫板一般為多層（4-46層）高精度PCB模板，已被國內多家大型通訊、計算機、醫療器械、航天企業和科研機構採用。連接指是內存模塊與內存插槽的連接部分，所有信號都通過金手指傳輸。

金手指：由許多金黃色的導電觸點組成。之所以稱為“金手指”，是因為其表面鍍金，導電觸點排列成手指狀。金手指實際上是通過特殊工藝在覆銅板上鍍上一層金，因為金具有很強的抗氧化性和很強的導電性。

不過由於金價偏高，目前更多的內存被鍍錫所取代。自1990年代起，錫材料得到普及。目前，幾乎所有主板、內存和顯卡的“金手指”都是用錫材料製成的。只有一些高性能服務器/工作站配件接觸點會繼續使用鍍金，這自然是昂貴的。

二、電路板為什麼要鍍金？

隨著IC的集成度越來越高，IC引腳越來越密集。但是，垂直噴錫工藝難以使精細焊盤光滑，給SMT貼裝帶來困難；另外，噴錫板的保質期很短。

鍍金解決這些問題

1、對於表面貼裝工藝，特別是0603和0402超小表面貼裝，由於焊盤平整度直接關係到錫膏印刷工藝的質量，對後續回流焊質量起著決定性的作用，所以整板鍍金常見於高密度和超小型表面貼裝工藝。

2、在試產階段，由於元器件採購等因素，板子來的時候往往不是馬上焊接，而是經常要等上幾個星期甚至幾個月才能使用。鍍金板的保質期比鉛錫合金的保質期長很多倍，所以大家都願意採用。

此外，樣品階段鍍金PCB的成本與鉛錫合金板的成本幾乎相同。

但隨著走線越來越密，線寬和間距都達到了3-4mil。

因此帶來了金線短路的問題：隨著信號頻率的增加，趨膚效應引起的信號在多層鍍層中的傳輸對信號質量的影響更加明顯。

交流電在電線表面流動的趨勢。根據計算，趨膚深度與頻率有關。

為了解決鍍金板的上述問題，鍍金PCB具有以下特點：

1、由於沉金和鍍金形成的晶體結構不同，析出的金呈金黃色，比鍍金更黃，客戶更滿意。

2、與鍍金相比，金的沉積更容易焊接，不會造成焊接不良和引起客戶投訴。

3、由於焊盤上只有鎳和金存在，趨膚效應的信號傳輸在銅層，不會影響信號。

4、由於沉積金的晶體結構比鍍金更緻密，不易產生氧化。

5、由於焊盤上只發現鎳和金，不會產生金線，導致時間短。

6、由於焊盤上只發現鎳和金，阻焊層與銅層的結合力更強。

7、本項目補償時不影響間距。

8、由於鍍金和鍍金形成的晶體結構不同，鍍金的應力更容易控制，更有利於帶鍵合產品的鍵合加工。同時，因為沈金比鍍金軟，所以鍍金板是不耐磨的。

9、鍍金板的平整度和使用壽命與鍍金板一樣好。

對於鍍金工藝，鍍錫效果大大降低，而鍍金效果更好。除非廠家要求裝訂，大多數廠家都會選擇沉金工藝。一般PCB表面處理如下：

鍍金（電鍍金、沉金）、鍍銀、OSP、噴錫（有鉛和無鉛）。

這些主要用於FR-4或CEM-3板，紙基材的表面處理也塗有鬆香；如果排除錫膏等貼片廠家的生產和材料技術的原因，則考慮鍍錫不良（吃錫不良）。

PCB問題的幾個原因

1、PCB印刷中，鍋位有無漏油膜會阻礙鍍錫效果；這可以通過錫漂白試驗來驗證。

2、盤位是否符合設計要求，即墊板設計是否能保證零件的支撐作用。

3、可通過離子污染測試獲得結果。以上三點基本上是PCB廠商考慮的重點方面。

關於幾種PCB表面處理方式的優缺點，是各有優缺點！

鍍金方面，PCB可長期存放，外部環境溫濕度變化不大（與其他表面處理相比），可存放一年左右；噴錫表面處理，其次是OSP，這兩種表面處理要注意環境溫濕度的存放時間。

一般來說沉澱銀的表面處理有點不一樣，價格也高，而且儲存條件比較嚴格，所以需要用無硫紙包裝！而且儲存時間大約是三個月！在錫效果方面，沉金、OSP、噴錫板等其實都差不多，PCB廠家主要考慮性價比方面。