多層沉金阻抗控制電路板工藝參數(shù)

什么是PCB表面處理？

PCB電路板的生產(chǎn)要經(jīng)過非常多的復(fù)雜工藝，而表面處理就是其中之一。而PCB表面處理方式又包括了很多中，包括：熱風(fēng)整平（又名熱風(fēng)焊料整平，俗稱噴錫，簡稱HASL）,無鉛熱風(fēng)整平（LF HASL）,鍍金，有機(jī)涂覆（又名有機(jī)可焊性保護(hù)劑，簡稱OSP），沉銀，沉錫，沉鎳金（又名化學(xué)沉金，簡稱沉金，ENIG），電鎳金（ENEG），化學(xué)鎳鈀金，電鍍硬金等，其中，沉金就是一種使用非常普遍的工藝。

噴錫板、沉金板、OSP板三種最常見的表面處理工藝電路板對比

什么是PCB沉金工藝？

簡單來說，沉金就是采用化學(xué)沉積的方法，通過化學(xué)氧化還原反應(yīng)在線路板表面產(chǎn)生一層金屬鍍層。

印制電路板沉金表面處理工藝生產(chǎn)線

在所有的表面處理工藝中，沉金PCB的成本是比較高的，在一般情況下是不會采用沉金工藝的。

為什么要選用沉金工藝？

電路板上的銅主要是紫銅，銅焊點(diǎn)在空氣中容易被氧化，這樣會造成導(dǎo)電性也就是吃錫不良或者接觸不良，降低了電路板的性能，那么就需要對銅焊點(diǎn)進(jìn)行表面處理，沉金就是在上面鍍金，金可以有效的阻隔銅金屬和空氣防止氧化掉，所以沉金是表面防氧化的一種處理方式，是通過化學(xué)反應(yīng)在銅的表面覆蓋上一層金，又叫做化金。

采用沉金表面處理工藝的印制電路板

1、如果電路板上有金手指需要鍍金，但金手指以外的區(qū)域可以根據(jù)情況選擇噴錫或者沉金等工藝，也就是通常的“沉金+鍍金手指”工藝和“噴錫+鍍金手指”工藝，偶爾少數(shù)設(shè)計者為了節(jié)約成本或者時間緊迫選擇整塊板子沉金方式來達(dá)到目的，不過沉金達(dá)不到鍍金厚度，如果金手指經(jīng)常插拔就會出現(xiàn)連接不良情況。

2、如果電路板的線寬線距、焊盤間距不足，這種情況采用噴錫工藝往往生產(chǎn)難度較大，所以為了電路板有良好的性能表現(xiàn)，通常采用沉金等工藝。

3、沉金或者鍍金由于焊盤表面有一層金，所以焊接性良好，線路板性能也穩(wěn)定。缺點(diǎn)是沉金比常規(guī)噴錫貴，如果金厚超出PCB廠常規(guī)工藝能力則通常會更貴。鍍金就更加貴，不過效果會更好。

表面處理選擇沉金工藝的好處

沉金工藝的好處是在印制線路時表面上沉積顏色很穩(wěn)定，光亮度很好，鍍層很平整，可焊性非常好。沉金一般金的厚度為1-3 Uinch，所以沉金這種表面處理方式做出來的金厚一般較厚，所以沉金這種表面處理方式普遍應(yīng)用于按鍵板，金手指板等線路板，因為金的導(dǎo)電性強(qiáng)，抗氧化性好，使用壽命長。

采用沉金工藝的的線路板有哪些好處？

采用沉金工藝表面處理的PCB電路板的好處主要體現(xiàn)在如下幾點(diǎn)：

1、采用沉金工藝的線路板表面顏色很鮮艷，色澤好；

2、沉金線路板形成的晶體結(jié)構(gòu)比其他表面處理的線路板更易焊接，能擁有較好的性能，保證電路板品質(zhì)；

3、因沉金電路板只在焊盤上有鎳金，不會對信號產(chǎn)生影響，因為趨膚效應(yīng)中信號的傳輸是在銅層；

4、金的金屬屬性比較穩(wěn)定，晶體結(jié)構(gòu)更致密，不易發(fā)生氧化反應(yīng)；

5、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，也不容易造成微短路；

6、工程在作補(bǔ)償時不會對間距產(chǎn)生影響

7、采用沉金工藝的線路板應(yīng)力更易控制。

沉金（Immersion Gold）和金手指（Gold Finger /Connecting Finger）的區(qū)別

金手指就是黃銅觸點(diǎn)，也可以說是導(dǎo)體，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”，金手指板都需要鍍金或沉金。因為金的抗氧化性極強(qiáng)，而且傳導(dǎo)性也很強(qiáng)，所以在內(nèi)存條上與內(nèi)存插槽相連接的部件鍍上金，那么所有信號都通過金手指來傳送的。金手指實際上是在覆銅板上通過特殊工藝再覆上一層金。

金手指線路板（Gold Fingers PCB）

所以，簡單區(qū)分就是沉金是線路板的一種表面處理工藝，而金手指是線路板上擁有信號連接和導(dǎo)通的部件。在市場實際中，金手指未必真正表面為金。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。

PCB沉金工藝與其他表面處理工藝的區(qū)別

1、散熱性比較

金的導(dǎo)熱性是好的，其做的焊盤因良好的導(dǎo)熱性使其散熱性最好。散熱性好的PCB板溫度低，芯片工作就越穩(wěn)定，沉金板散熱性良好，可在Notebook板上CPU承受區(qū)、BGA式元件焊接基地上使用全面性散熱孔，而OSP和化銀板散熱性一般。

2、焊接強(qiáng)度比較

沉金線路板經(jīng)過三次高溫后焊點(diǎn)飽滿，光亮OSP板經(jīng)過三次高溫后焊點(diǎn)為灰暗色，類似氧化的顏色，經(jīng)過三次高溫焊接以后可以看出沉金板卡焊點(diǎn)飽滿、光亮焊接良好并對錫膏和助焊劑的活性不會影響，而OSP工藝的板卡焊點(diǎn)灰暗沒有光澤，影響了錫膏和助焊劑的活性，易于造成空焊，返修增多。

3、可電測性比較

沉金線路板在生產(chǎn)和出貨前后可直接進(jìn)行測量，操作技術(shù)簡單，不受其它條件影響；OSP板因表層為有機(jī)可焊膜，而有機(jī)可焊膜為不導(dǎo)電膜，因此根本無法直接測量，須在OSP前先行測量，但OSP后容易出現(xiàn)微蝕過度后顧之憂，造成焊接不良；化銀板表面為皮膜穩(wěn)定性一般，對外界環(huán)境要求苛刻。

4、工藝難度和成本比較

沉金工藝板卡工藝難度復(fù)雜，對設(shè)備要求較高，環(huán)保要求嚴(yán)格，并因大量使用金元素成本在無鉛工藝板卡中最高；化銀板卡工藝難度稍低，對水質(zhì)及環(huán)境要求相當(dāng)嚴(yán)格，成本較沉金板稍低；OSP板卡工藝難度最簡單，因此成本也最低。

PCB沉金電路板

鍍金和沉金工藝的區(qū)別

沉金采用的是化學(xué)沉積的方法，通過化學(xué)氧化還原反應(yīng)的方法生成一層鍍層，一般厚度較厚，是化學(xué)鎳金金層沉積方法的一種，可以達(dá)到較厚的金層。

鍍金采用的是電解的原理，也叫電鍍方式。其他金屬表面處理也多數(shù)采用的是電鍍方式。

在實際產(chǎn)品應(yīng)用中，90%的金板是沉金板，因為鍍金板焊接性差是他的致命缺點(diǎn)，也是導(dǎo)致很多公司放棄鍍金工藝的直接原因！

沉金工藝在印制線路表面上沉積顏色穩(wěn)定，光亮度好，鍍層平整，可焊性良好的鎳金鍍層?；究煞譃樗膫€階段：前處理（除油，微蝕，活化、后浸），沉鎳，沉金，后處理（廢金水洗，DI水洗，烘干）。沉金厚度在0.025-0.1um間。

金應(yīng)用于電路板表面處理，因為金的導(dǎo)電性強(qiáng)，抗氧化性好，壽命長，一般應(yīng)用如按鍵板，金手指板等，而鍍金板與沉金板最根本的區(qū)別在于，鍍金是硬金（耐磨），沉金是軟金（不耐磨）。