PCBA加工是电子产品中不可缺少的加工过程。PCB的表面处理是指在PCB板上覆盖一层保护膜,以防止铜层被氧化或腐蚀,同时提高焊接性能和可靠性。PCB表面处理的方法有多种,如喷锡、镀金、沉金、沉锡、沉银、OSP等。其中,沉金工艺是一种使用非常普遍的方法,具有许多优点。本文将介绍什么是PCB沉金工艺,以及它的特点和应用。
什么是PCB沉金工艺?
PCB沉金工艺就是要使在PCB板印制线路表面上沉积颜色稳定,光亮度好,镀层平整,可焊性良好的镍金镀层。沉金工艺采用的是化学沉积的方法,通过化学氧化还原反应的方法生成一层镀层,一般厚度较厚,是化学镍金金层沉积方法的一种,可以达到较厚的金层。
沉金工艺的基本步骤如下:
- 前处理:包括除油、微蚀、活化、后浸等步骤,目的是去除铜表面的氧化物和糙化铜表面从而增加镍的附着力。
- 沉镍:在铜表面化学沉积一层镍磷合金层,作为金层的基底,同时提供耐腐蚀和耐磨性能。
- 沉金:在镍层表面通过置换反应或半置换半还原混合反应,在镍层表面沉积一层金层,作为焊接和接触的表面。
- 后处理:包括废金水洗、DI水洗、烘干等步骤,目的是去除多余的金离子和杂质,保证镀层质量。
沉金厚度一般在0.025-0.1um之间。
PCB沉金工艺的特点和应用
PCB沉金工艺与其他表面处理方法相比,具有以下特点:
- 颜色稳定:沉金板呈现出金黄色,较其他方法更黄且不易变色。
- 光亮度好:沉金板表面光滑平整,具有良好的光泽度和美观度。
- 镀层平整:沉金板只有焊盘上有镍金,不会影响线路和阻焊的质量和精度。
- 可焊性良好:沉金板与其他元件或线路板之间的焊接性能优异,不会造成焊接不良或虚焊等问题。
- 抗氧化性强:沉金板由于晶体结构致密,不易产生氧化物或腐蚀物,可以长期保存不变质。
- 抗金丝短路:沉金板由于只有焊盘上有镍金,不会产生金丝造成微短路,适合高密度和高精度的线路板。
- 适应高频信号:沉金板由于趋肤效应,信号的传输是在铜层,不会受到镍金层的影响,适合高频信号的传输。
PCB沉金工艺的应用范围很广泛,主要包括以下几类:
- 按键板:沉金板可以提供良好的导电性和抗氧化性,适合用于按键板的接触点。
- 金手指板:沉金板可以提供耐磨性和可焊性,适合用于内存条、显卡等设备的连接部件。
- 高密度和高精度线路板:沉金板可以提供平整性和抗金丝短路性能,适合用于通讯、计算机、医疗设备等领域的高端产品。
- 高频信号线路板:沉金板可以提供适应高频信号的能力,适合用于航空航天、军事、雷达等领域的高频产品。
PCB沉金工艺的缺点和改进
PCB沉金工艺虽然有很多优点,但也存在一些缺点,主要有以下几点:
- 成本较高:沉金工艺由于含金量较高,所以成本也较高,不适合低价产品的生产。
- 不耐磨:沉金工艺由于金层较软,所以不耐磨,不适合需要重复插拔或摩擦的场合。
- 环境污染:沉金工艺由于使用了一些有毒有害的化学试剂,所以会产生一些废水废气等环境污染物,需要进行有效的处理和回收。
为了改进PCB沉金工艺的缺点,可以采取以下一些措施:
- 降低成本:可以通过优化工艺参数、控制镀层厚度、回收废液中的贵金属等方法来降低成本。
- 增加耐磨性:可以通过在沉金层上再镀一层硬金或其他耐磨材料来增加耐磨性。
- 减少环境污染:可以通过使用无氰或低氰的镀液、采用无铅或低铅的镀层、使用环保型的化学试剂等方法来减少环境污染。