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PCB技術

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表面工藝之間都有那些區別?
2021-08-30
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在表面處理工藝中,我們經常混淆的處理工藝有幾種:鍍金、沉金和鎳鈀金,它們之間有什么區別?
1.鍍金
鍍金板使用真金,即使只鍍上薄薄的一層,也已經占到整個電路板成本的近10%。鍍金以金為鍍層,一是便于焊接,二是防止腐蝕;就連用了好幾年的內存條的金手指依然閃亮如初。
優點:導電性強,抗氧化性好,壽命長;鍍層致密,比較耐磨,一般用于焊接及插拔場合。
缺點:成本較高,焊接強度差。
2.化學金/沉金
化鎳浸金(ENIG),又稱化鎳金、沉鎳金,簡稱化金、沉金。沉金是一種化學方法,在銅表面包裹一層厚厚的具有良好電性能的鎳金合金,可以長期保護PCB。內層鎳沉積厚度一般為120~240μin(約3~6μm),外層金沉積厚度一般為2~4μinch(0.05~0.1μm)。沉金可以使PCB在長期使用過程中達到良好的導電性,同時還具有其他表面處理工藝所不具備的環境耐受性。
優點: 1、鍍金的PCB表面非常平整,共面性好,適用于按鍵的接觸面。 2. 沉金具有優良的可焊性,金會迅速融入到融化的焊錫中形成金屬化合物。
缺點:工藝復雜,需要嚴格控制工藝參數才能達到良好的效果。最麻煩的是,經過沉金的PCB表面容易產生黑盤效益,影響可靠性。
3.化鎳鈀金
與鎳金相比,化鎳鈀金(ENEPIG )在鎳和金之間多了一層鈀。在置換金的沉積反應過程中,化學鍍鈀層會保護鎳層,防止其交置換金過度腐蝕。 ;鈀在防止置換反應引起的腐蝕現象的同時,為浸金作好充分準備。鎳的沉積厚度一般為120~240μin(約3~6μm),鈀的沉積厚度為4~20μin(約0.1~0.5μm);金的沉積厚度一般為1~4μin(0.02~0.1μm)。
優點:應用范圍廣。同時,鎳鈀金相對浸金,可以有效防止黑盤缺陷導致的連接可靠性問題。
缺點:鎳鈀金雖然有很多優點,但鈀金價格昂貴,是一種短缺資源。同時,與沉金一樣,其工藝控制要求也很嚴格。
那么,PCB線路板“噴錫”、“沉銀”、“沉錫”的表面處理工藝有什么區別呢?
1.噴錫
銀板稱為噴錫板。在銅的電路外層噴一層錫有利于焊接;但它不能像黃金一樣提供長久的接觸可靠性。長期使用容易氧化銹蝕,導致接觸不良。
優點:價格較低,焊接性能好。
缺點:噴錫板表面平整度較差,不適合焊接間隙細小的引腳和太小的元件。 PCB加工中容易產生錫珠,更容易使縫隙細小的引腳元件短路。在雙面SMT工藝中使用時,很容易發生噴錫重新熔融而產生錫珠或球形錫點,導致表面更不平整,影響焊接問題。
2. 沉銀
浸銀工藝相對簡單快速。浸銀是置換反應,幾乎是亞微米級的純銀涂浸(5~15μin,約0.1~0.4μm)。有時浸銀過程中還含有一些有機物,主要是為了防止銀腐蝕和消除銀遷移問題。即使暴露在高溫、潮濕和污染環境中,仍能提供良好的電性能并保持良好的可焊性,但會失去光澤。
優點:浸銀焊面具有良好的可焊性和良好的共面性。同時也沒有像OSP那樣的導電障礙,但作為接觸面(如按鍵面)時,強度不如金。
缺點:銀暴露在潮濕環境中,在電壓作用下會產生電子遷移。電子遷移的問題可以通過添加有機成分來減少。
3. 浸錫
以前的浸錫板經過浸錫工藝后容易出現錫須,焊接過程中的錫須和錫遷移會造成可靠性問題。 后來在浸錫液中加入有機添加劑,使錫層結構呈顆粒狀結構,克服了以往的問題,同時具有良好的熱穩定性和可焊性。
缺點:浸錫最大的弱點是壽命短,尤其是在高溫高濕環境下儲存時,Cu/Sn金屬間化合物會不斷生長直至失去可焊性。 因此,浸錫板不能存放太久。

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