什么是PCB表面處理

PCB板的表面處理工藝包括：抗氧化，噴錫，無鉛噴錫，沉金，沉錫，沉銀，鍍硬金，全板鍍金，金手指，鎳鈀金 OSP 等。

良好的PCB表面處理工藝要求：成本較低，可焊性好，存儲(chǔ)條件苛刻，時(shí)間短，環(huán)保工藝，焊接好，平整 。

PCB沉金工藝與鍍金工藝的區(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(shí)際產(chǎn)品應(yīng)用中，90%的金板是沉金板，因?yàn)殄兘鸢搴附有圆钍撬闹旅秉c(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€(gè)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?yàn)榻鸬膶?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）。

1）、沉金與鍍金所形成的晶體結(jié)構(gòu)不一樣，沉金對于金的厚度比鍍金要厚很多，沉金會(huì)呈金黃色，較鍍金來說更黃（這是區(qū)分鍍金和沉金的方法之一），鍍金的會(huì)稍微發(fā)白（鎳的顏色）。

2）、沉金與鍍金所形成的晶體結(jié)構(gòu)不一樣，沉金相對鍍金來說更容易焊接，不會(huì)造成焊接不良，且沉金較鍍金來說晶體結(jié)構(gòu)更致密，不易產(chǎn)成氧化。沉金板的應(yīng)力更易控制，對有邦定的產(chǎn)品而言，更有利于邦定的加工。同時(shí)也正因?yàn)槌两鸨儒兘疖?，所以沉金板做金手指不耐磨（沉金板的缺點(diǎn)）。

3）、沉金板只有焊盤上有鎳金，趨膚效應(yīng)中信號的傳輸是在銅層不會(huì)對信號有影響。

4）、沉金較鍍金來說晶體結(jié)構(gòu)更致密，不易產(chǎn)成氧化。

5）、隨著電路板加工精度要求越來越高，線寬、間距已經(jīng)到了 0.1mm 以下。鍍金則容易產(chǎn)生金絲短路。沉金板只有焊盤上有鎳金，所以不容易產(chǎn)成金絲短路。

6）、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。工程在作補(bǔ)償時(shí)不會(huì)對間距產(chǎn)生影響。

7）、對于要求較高的板子，平整度要求要好，一般就采用沉金，沉金一般不會(huì)出現(xiàn)組裝后的黑墊現(xiàn)象。沉金板的平整性與使用壽命較鍍金板要好。

8）、鍍金工藝是在做阻焊之前做，有可能會(huì)出現(xiàn)綠油清洗不干凈，不容易上錫；而沉金工藝是在做阻焊之后做，SMT貼片容易上錫。

9）、在做鍍金工藝之前通常需要先鍍一層鎳，然后再鍍一層金，金屬層為銅鎳金，因?yàn)殒囉写判裕瑢ζ帘坞姶庞凶饔?。而沉金工藝則直接在銅皮上面沉金，金屬層為銅金，沒有鎳，無磁性屏蔽。

10）、鍍金后的線路板的平整度沒有沉金好，對于要求較高的板子，平整度要好，一般就采用沉金，沉金一般不會(huì)出現(xiàn)組裝后的黑墊現(xiàn)象。

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金手指（connecting finger）是內(nèi)存條上與內(nèi)存插槽之間的連接部件，所有的信號都是通過金手指進(jìn)行傳送的。

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。

金手指實(shí)際上是在覆銅板上通過特殊工藝再覆上一層金，因?yàn)榻鸬目寡趸詷O強(qiáng)，而且傳導(dǎo)性也很強(qiáng)。不過因?yàn)榻鸢嘿F的價(jià)格，目前較多的內(nèi)存都采用鍍錫來代替，從上個(gè)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(huì)繼續(xù)采用鍍金的做法，價(jià)格自然不菲的。

為什么需要采用鍍金PCB板？

隨著 IC 的集成度越來越高，IC 腳也越多越密。而垂直噴錫工藝很難將成細(xì)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PCB板正好解決了這些問題：

1、對于表面貼裝工藝，尤其對于 0603 及 0402 超小型表貼，因?yàn)楹副P平整度直接關(guān)系到錫膏印制工序的質(zhì)量，對后面的再流焊接質(zhì)量起到?jīng)Q定性影響，所以，整板鍍金在高密度和超小型表貼工藝中時(shí)常見到。

2、在試制階段，受元件采購等因素的影響往往不是板子來了馬上就焊，而是經(jīng)常要等上幾個(gè)星期甚至個(gè)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采用 。 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。

但隨著布線越來越密，線寬、間距已經(jīng)到了 3-4MIL。因此帶來了金絲短路的問題： 隨著信號的頻率越來越高，因趨膚效應(yīng)造成信號在多鍍層中傳輸?shù)那闆r對信號質(zhì)量的影響越明顯。

趨膚效應(yīng)是指：高頻的交流電，電流將趨向集中在導(dǎo)線的表面流動(dòng)。 根據(jù)計(jì)算，趨膚深度與頻率有關(guān)。

為了解決鍍金線路板的以上問題，采用沉金工藝的 PCB 主要有以下特點(diǎn)：

1）、因沉金與鍍金所形成的晶體結(jié)構(gòu)不一樣，沉金會(huì)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(jié)構(gòu)不一樣，沉金較鍍金來說更容易焊接，不會(huì)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(yīng)中信號的傳輸是在銅層不會(huì)對信號有影響。

4）、因沉金較鍍金來說晶體結(jié)構(gòu)更致密，不易產(chǎn)成氧化。

5）、因沉金板只有焊盤上有鎳金，所以不會(huì)產(chǎn)成金絲造成微短。

PCB板沉金工藝和噴錫工藝的區(qū)別

沉金和噴錫是PCB常見的兩種工藝，沉金工藝，是通過化學(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，呈金黃色，顏色比較好看，且一般比較軟。

采用噴錫工藝的噴錫電路板，也叫做熱風(fēng)整平技術(shù)，是板面處理的一種最為常見的表面涂敷形式，就是在焊盤上噴上一層錫，以增強(qiáng)PCB焊盤的導(dǎo)通性能及可焊性。

噴錫電路板可分為有鉛噴錫電路板和無鉛噴錫PCB板。

沉金工藝和和噴錫工藝的區(qū)別在于：

1）、噴錫的可焊性比沉金要好，因?yàn)楹副P上已經(jīng)有錫在了，在焊接上錫的時(shí)候，都顯得比較容易，對于一般的手工焊接，上錫也顯得非堂容易。

2）、沉金板只有焊盤上有鎳金，其線路上的阻焊與銅層的結(jié)合更加牢固，趨膚效應(yīng)中信號的傳輸是在銅層，一般不會(huì)對信號有影響。

3）、沉金大部分不會(huì)出現(xiàn)組裝后的黑墊現(xiàn)象，因此沉金板待用壽命更長，相比較下噴錫板的待用壽命則比較短一些。

4）、沉金的平整性更好，而噴錫工藝很難將成細(xì)的焊盤吹平整，這會(huì)給SMT的貼裝帶來難度。

沉金工藝和沉錫工藝的區(qū)別

采用沉金工藝的沉金PCB是在印制線路板表面上沉積顏色穩(wěn)定，光亮度好，鍍層平整，可焊性良好的鎳金鍍層，沉金PCB與OSP表面處理工藝的區(qū)域在于：

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

沉金板經(jīng)過三次高溫后焊點(diǎn)飽滿，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焊點(diǎn)飽滿、焊接良好并對錫膏和助焊劑的活性不會(huì)影響，而OSP工藝的板子焊點(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。