一、沉金工藝簡(jiǎn)介
沉金是一種廣泛應(yīng)用于印制電路板(PCB)制造中的表面處理工藝。通過(guò)化學(xué)沉積的方式,沉金利用化學(xué)氧化還原反應(yīng)在電路板的銅表面生成一層金屬鍍層。這層金鍍層不僅可以提高電路板的抗氧化能力,還能提升焊接性和導(dǎo)電性,使電路板在使用過(guò)程中更加穩(wěn)定和耐用。
二、什么時(shí)候需用沉金工藝
需要高平整度的焊接表面:
1、細(xì)間距元器件: 對(duì)于引腳間距非常小(如小于0.5mm)的BGA、QFN、CSP、微型連接器等元器件,焊盤(pán)表面的平整度至關(guān)重要。沉金形成的表面非常平整光滑,能確保焊錫膏精確印刷和元器件精確貼裝,避免因焊盤(pán)不平整(如噴錫形成的“錫須”或波浪形)導(dǎo)致的橋連或虛焊。
2、高密度互連板: 在HDI板上,線路和焊盤(pán)非常精細(xì),同樣需要極佳的表面平整度來(lái)保證良率。
需要優(yōu)異的可焊性和焊接可靠性:
1、沉金層下的鎳層(化學(xué)鎳)提供了主要的可焊性基礎(chǔ),金層(浸金)主要作用是保護(hù)鎳層在存儲(chǔ)和運(yùn)輸過(guò)程中不被氧化。
2、金層在焊接過(guò)程中會(huì)迅速溶解到熔融的焊錫中,露出新鮮的鎳層與焊錫形成牢固的金屬間化合物(IMC),提供長(zhǎng)期可靠的焊點(diǎn)連接。
3、相比OSP(Organic Solderability Preservatives,有機(jī)保焊膜,是一種在PCB銅焊盤(pán)表面涂覆的透明有機(jī)保護(hù)膜,用于防止銅在空氣中氧化,同時(shí)保持焊盤(pán)的可焊性),沉金具有更長(zhǎng)的可焊性保質(zhì)期(通常12個(gè)月或更長(zhǎng)),適合需要長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)的PCB或生產(chǎn)周期較長(zhǎng)的產(chǎn)品。
4、在多次回流焊或波峰焊過(guò)程中,沉金表面仍能保持良好的焊接性能。
需要接觸導(dǎo)電表面(非焊接區(qū)域):
1、按鍵觸點(diǎn)/開(kāi)關(guān)觸點(diǎn): 金具有優(yōu)異的導(dǎo)電性、耐磨性和抗氧化性。對(duì)于需要直接接觸導(dǎo)通的地方(如金手指、測(cè)試點(diǎn)、按鍵觸點(diǎn)、開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)等),沉金層是理想的選擇,能保證接觸電阻低且穩(wěn)定,經(jīng)久耐用。
2、金手指: 雖然電鍍硬金(鍍厚金)在耐磨性上更優(yōu),但對(duì)于要求不是極端嚴(yán)苛的金手指,沉金也是一種常用且成本較低的選擇。
需要較長(zhǎng)的生產(chǎn)周轉(zhuǎn)時(shí)間或存儲(chǔ)時(shí)間:
沉金表面抗氧化能力強(qiáng),不易受環(huán)境(如濕度)影響而失效,可焊性保存時(shí)間長(zhǎng),適合生產(chǎn)流程較長(zhǎng)或需要庫(kù)存?zhèn)淞系腜CB。
三、何時(shí)不需用沉金工藝
成本敏感
沉金是成本較高的表面處理工藝之一。
無(wú)細(xì)間距元件
如果板上只有通孔元件或間距較大的表貼元件(如0603、0805以上電阻電容,SOP等),平整度要求不高。
無(wú)接觸導(dǎo)電要求
所有連接都通過(guò)焊接完成,沒(méi)有裸露的接觸點(diǎn)。
生產(chǎn)周期短,周轉(zhuǎn)快
PCB能很快進(jìn)入焊接工序,不需要長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)。
對(duì)焊點(diǎn)強(qiáng)度有極端要求
沉金的鎳金界面在極端應(yīng)力下(如跌落測(cè)試)有時(shí)可能不如OSP或噴錫可靠(雖然大多數(shù)應(yīng)用沒(méi)問(wèn)題),且存在潛在的“黑盤(pán)”風(fēng)險(xiǎn)(需要嚴(yán)格控制工藝)。
在選擇PCB表面處理工藝時(shí),需要根據(jù)產(chǎn)品的具體需求(元件類型、密度、可靠性要求、成本、生產(chǎn)周期等)進(jìn)行綜合評(píng)估。當(dāng)上述1-5點(diǎn)中的任何一點(diǎn)成為關(guān)鍵需求時(shí),沉金(ENIG)通常就是必要的選擇。
以上是今天的內(nèi)容;