PCB與黃金的關(guān)系

2017-08-09 by:CAE仿真在線(xiàn) 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

一、PCB板表面處理

抗氧化,噴錫,無(wú)鉛噴錫,沉金,沉錫,沉銀,鍍硬金,全板鍍金,金手指,鎳鈀金 OSP: 成本較底,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。

噴錫:噴錫板一般為多層(4-46層)高精密度PCB樣板,已被國(guó)內(nèi)多家大型通訊、計(jì)算機(jī)、醫(yī)療設(shè)備及航空航天企業(yè)和研究單位都可以用到金手指(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(hào)都是通過(guò)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(chēng)為“金手指”。金手指實(shí)際上是在覆銅板上通過(guò)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(guò)因?yàn)榻鸢嘿F的價(jià)格,目前較多的內(nèi)存都采用鍍錫來(lái)代替,從上個(gè)世紀(jì)90年代開(kāi)始錫材料就開(kāi)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。

二、為什么要用鍍金板

隨著IC的集成度越來(lái)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(pán)吹平整,這就給SMT的貼裝帶來(lái)了難度;另外噴錫板的待用壽命(shelf life)很短。而鍍金板正好解決了這些問(wèn)題:

1、對(duì)于表面貼裝工藝,尤其對(duì)于0603及0402 超小型表貼,因?yàn)楹副P(pán)平整度直接關(guān)系到錫膏印制工序的質(zhì)量,對(duì)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(jiàn)到。

2、在試制階段,受元件采購(gòu)等因素的影響往往不是板子來(lái)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(zhǎng)很多倍所以大家都樂(lè)意采用.再說(shuō)鍍金PCB在度樣階段的成本與鉛錫合金板相比相差無(wú)幾。

但隨著布線(xiàn)越來(lái)越密,線(xiàn)寬、間距已經(jīng)到了3-4MIL。

因此帶來(lái)了金絲短路的問(wèn)題: 隨著信號(hào)的頻率越來(lái)越高,因趨膚效應(yīng)造成信號(hào)在多鍍層中傳輸?shù)那闆r對(duì)信號(hào)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(xiàn)的表面流動(dòng)。根據(jù)計(jì)算,趨膚深度與頻率有關(guān)。

三、為什么要用沉金板

為解決鍍金板的以上問(wèn)題,采用沉金板的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(lái)說(shuō)更黃,客戶(hù)更滿(mǎn)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(lái)說(shuō)更容易焊接,不會(huì)造成焊接不良,引起客戶(hù)投訴。

3、因沉金板只有焊盤(pán)上有鎳金,趨膚效應(yīng)中信號(hào)的傳輸是在銅層不會(huì)對(duì)信號(hào)有影響。

4、因沉金較鍍金來(lái)說(shuō)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(pán)上有鎳金,所以不會(huì)產(chǎn)成金絲造成微短。

6、因沉金板只有焊盤(pán)上有鎳金,所以線(xiàn)路上的阻焊與銅層的結(jié)合更牢固。

7、工程在作補(bǔ)償時(shí)不會(huì)對(duì)間距產(chǎn)生影響。

8、因沉金與鍍金所形成的晶體結(jié)構(gòu)不一樣,其沉金板的應(yīng)力更易控制,對(duì)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。

9、沉金板的平整性與待用壽命與鍍金板一樣好。

四、沉金板VS鍍金板

其實(shí)鍍金工藝分為兩種:一為電鍍金,一為沉金。

對(duì)于鍍金工藝來(lái)講,其上錫的效果上大打折扣的, 而沉金的上錫效果是比較好一點(diǎn)的;除非廠家要求的是綁定,不然現(xiàn)在大部分廠家會(huì)選擇沉金工藝!一般常見(jiàn)的情況下PCB表面處理為以下幾種:鍍金(電鍍金,沉金),鍍銀,OSP,噴錫(有鉛和無(wú)鉛), 這幾種主要是針對(duì)FR-4或CEM-3等板材來(lái)說(shuō)的,紙基料還有涂松香的表面處理方式;上錫不良(吃錫不良)這塊如果排除了錫膏等貼片廠家生產(chǎn)及物料工藝方面的原因來(lái)說(shuō)。

這里只針對(duì)PCB問(wèn)題說(shuō),有以下幾種原因:

1.在PCB印刷時(shí),PAN位上是否有滲油膜面,它可以阻擋上錫的效果;這可以做漂錫試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。

2.PAN位的潤(rùn)位上否符合設(shè)計(jì)要求,也就是焊盤(pán)設(shè)計(jì)時(shí)是否能足夠保證零件的支持作用。

3.焊盤(pán)有沒(méi)有受到污染,這可以用離子污染測(cè)試得出結(jié)果; 以上三點(diǎn)基本上是PCB廠家考慮的重點(diǎn)方面。

關(guān)于表面處理的幾種方式的優(yōu)缺點(diǎn),是各有各的長(zhǎng)處和短處!

鍍金方面,它可以使PCB存放的時(shí)間較長(zhǎng),而且受外界的環(huán)境溫濕度變化較小(相對(duì)其它表面處理而言),一般可保存一年左右時(shí)間; 噴錫表面處理其次,OSP再次,這兩種表面處理在環(huán)境溫濕度的存放時(shí)間要注意許多。

一般情況下,沉銀表面處理有點(diǎn)不同,價(jià)格也高,保存條件更苛刻,需要用無(wú)硫紙包裝處理!并且保存時(shí)間在三個(gè)月左右! 在上錫效果方面來(lái)說(shuō),沉金, OSP,噴錫等其實(shí)是差不多的,廠家主要是考慮性?xún)r(jià)比方面!