陶瓷線路板在經過電鍍、線路一系列加工后需要做表面處理,有的客戶選擇做鎳鈀金,有的客戶選擇做沉金,也有的客戶是OSP、鍍金等表面處理工藝。同樣的陶瓷PCB最終表面處理的不同價格也是不同的,陶瓷電路板一般的表面處理工藝如下幾種:
光板(表面不做任何處理),松香板,OSP(有機焊料防護劑,比松香稍好),噴錫(有鉛錫、無鉛錫),鍍金板,沉金板、沉銀板等,這些是比較覺見的。從導電性和可靠性來看,用金做表面處理是最好的。沉金和鍍金是最常用的兩種,那這兩種有什么區別呢?
那什么是鍍金,我們所說的整板鍍金,一般指的是“電鍍金”“電鍍鎳金板”“電解金”“電金”“電鎳金板”,有軟金和硬金的區分(一般硬金是用于金手指的),原理是將鎳和金(俗稱金鹽)溶化于化學藥水中,將線路板浸在電鍍缸內并接通電流而在電路板的銅箔面上生成鎳金鍍層,電鎳金因鍍層硬度高,耐磨損,不易氧化的優點在電子產品中得到廣泛的應用。鎳鈀金,就是在鎳層和金層之間沉上一層鈀,能防止鎳和金之間的相互遷移,不會出現黑pad。具有打線接合能力,焊點可靠度好,能耐多次回流焊和有優良耐儲時間等,能夠對應和滿足多種不同組裝的要求,同時也是未來印制線路板行業表面處理的一個重要發展趨勢。
那什么又是沉金呢?沉金是通過化學氧化還原反應的方法生成一層鍍層,一般厚度較厚,是化學鎳金金層沉積方法的一種,可以達到較厚的金層。目前陶瓷電路板以沉金為主,因為鍍金板焊接性差是他的致命缺點,鍍金也是有的一些客戶做的。以下是沉金板和鍍金板的基本區別:
沉金是通過化學氧化還原反應的方法生成一層鍍層,一般厚度較厚,是化學鎳金金層沉積方法的一種,可以達到較厚的金層。化鎳浸金(ENIG),也稱化鎳金、沉鎳金,簡稱化金與沉金。沉金是通過化學方法,在銅面上包裹一層厚厚的、電性能良好的鎳金合金,并可以長期保護PCB。內層鎳的沉積厚度一般為120~240μin(約3~6μm),外層金的沉積厚度一般為2~4μinch(0.05~0.1μm)。沉金能夠使PCB在長期使用過程中實現良好的導電性能,還具有其它表面處理工藝所不具備的對環境的忍耐性。
1、沉金與鎳鈀金所形成的晶體結構不一樣,沉金對于金的厚度比鍍鎳金要厚很多,沉金會呈金黃色,較鍍金來說更黃(這是區分鍍金和沉金的方法之一),鍍金的會稍微發白(鎳的顏色)。
2、沉金相對鍍鎳金來說更容易焊接,不會造成焊接不良。沉金板的應力更易控制,在陶瓷封裝領域,沉金會更好處理。
3、沉金板只有焊盤上有鎳金,趨膚效應中信號的傳輸是在銅層不會對信號有影響。
4、沉金較鍍金來說晶體結構更致密,不易產成氧化。
5、隨著陶瓷電路板加工精度要求越來越高,一般線路板線/間距(L/S)可以達到2~6ml,鍍金則容易產生金絲短路。沉金板只有焊盤上有鎳金,所以不容易產成金絲短路。
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合更牢固。工程在作補償時不會對間距產生影響。
7、對于要求較高的板子,平整度要求要好,一般就采用沉金,沉金一般不會出現組裝后的黑墊現象。沉金板的平整性與使用壽命較鍍金板要好。
鎳鈀金的優缺點:
1、鈀層把鎳層和金層隔開,能防止金和鎳之間的相互遷移;不會出現黑鎳現象。
2,金鍍層很薄即可打金線, 也能打鋁線。
3、提高了高溫老化和高度潮濕后的可焊性 ,可焊性優良,高溫老化后的可焊性同樣很好。
4、成本很低,金厚為0.03~0.04um,鈀厚平均約0.025~0.03um。
5、能與現有的設備配套使用。
6、鈀層厚度薄,而且很均勻。
7、鍍層與錫膏的兼容性很好。
8、鎳層是無鉛的。
從上對比可見,陶瓷pcb做鎳鈀金工藝可以實現多次回流焊,高溫老化依舊可焊性很好,不會出現黑鎳,成本較低,但是對工藝參數控制要求很嚴格;做沉金工藝可焊性很好,平整度非常好,但是容易出現黑盤效益,金的價格相對比較貴一些。沉金的厚度越厚,價格也會增加。
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