PCB 打樣特殊工藝介紹? 沉金工藝
- 發(fā)布時(shí)間:2025-05-14 15:47:02
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PCB 打樣特殊工藝介紹:沉金工藝(ENIG)
沉金工藝(Electroless Nickel Immersion Gold,ENIG)是PCB表面處理中最常用的工藝之一,通過(guò)在銅層表面沉積鎳和金層,為電路板提供良好的焊接性、抗氧化性和可靠性。以下是沉金工藝的詳細(xì)介紹:
1. 工藝原理與流程
沉金工藝分為兩個(gè)核心步驟:化學(xué)鍍鎳和浸金。
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清潔與微蝕:
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去除銅表面的氧化物和雜質(zhì),確保表面潔凈。
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活化處理:
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使用鈀催化劑活化銅表面,為后續(xù)鍍鎳提供反應(yīng)位點(diǎn)。
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化學(xué)鍍鎳:
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通過(guò)化學(xué)反應(yīng)在銅層上沉積一層均勻的鎳層(厚度通常為3-6μm),鎳層作為屏障防止銅氧化,并增強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度。
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浸金:
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在鎳層表面置換一層薄金(0.05-0.1μm),金層保護(hù)鎳不被氧化,并提供優(yōu)異的可焊性。
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2. 沉金工藝的優(yōu)勢(shì)
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表面平整度高:
金層極薄且均勻,適合高密度、細(xì)間距元件(如BGA、QFP)的焊接,減少虛焊風(fēng)險(xiǎn)。 -
抗氧化性強(qiáng):
金層隔絕空氣,防止鎳層氧化,存儲(chǔ)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)12個(gè)月以上。 -
焊接可靠性好:
鎳層與焊錫形成穩(wěn)定的金屬間化合物(IMC),焊點(diǎn)更牢固。 -
適合多次焊接:
可承受多次回流焊或波峰焊,適用于復(fù)雜組裝工藝。 -
低接觸電阻:
金層導(dǎo)電性好,適合高頻高速信號(hào)傳輸和高頻電路板。
3. 應(yīng)用場(chǎng)景
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高密度互聯(lián)板(HDI):如手機(jī)、平板等精密電子設(shè)備。
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BGA、CSP封裝:需要平整表面和精確焊接的元件。
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高頻/高速電路:如5G通信、射頻模塊,減少信號(hào)損耗。
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高可靠性需求領(lǐng)域:汽車(chē)電子、醫(yī)療設(shè)備、航空航天。
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長(zhǎng)期存儲(chǔ)需求:軍工或工業(yè)設(shè)備中需長(zhǎng)期存放的PCB。
4. 注意事項(xiàng)與局限性
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成本較高:金層價(jià)格昂貴,沉金工藝成本高于噴錫、OSP等。
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黑盤(pán)(Black Pad)風(fēng)險(xiǎn):
若鎳層腐蝕過(guò)度(工藝控制不當(dāng)),可能導(dǎo)致焊點(diǎn)脆性斷裂。需嚴(yán)格控制鍍液參數(shù)。 -
不適合大電流觸點(diǎn):金層薄,頻繁插拔易磨損,大電流場(chǎng)景建議選擇鍍厚金。
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工藝復(fù)雜度高:需精確控制鎳/金厚度和反應(yīng)條件。
5. 與其他工藝對(duì)比
工藝 | 沉金(ENIG) | 噴錫(HASL) | OSP(有機(jī)保焊膜) | 鍍硬金 |
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表面材質(zhì) | 鎳+金 | 錫 | 有機(jī)膜 | 厚金(電鍍) |
平整度 | 高 | 低(錫層不平) | 高 | 高 |
焊接性 | 優(yōu) | 良 | 一般(需短期焊接) | 優(yōu) |
成本 | 高 | 低 | 低 | 極高 |
適用場(chǎng)景 | 高密度、高頻、高可靠性 | 普通消費(fèi)電子 | 低成本、短周期產(chǎn)品 | 金手指、插拔觸點(diǎn) |
6. 總結(jié)
沉金工藝是PCB高端制造的核心技術(shù),尤其適合對(duì)焊接質(zhì)量、信號(hào)完整性和可靠性要求嚴(yán)苛的場(chǎng)景。盡管成本較高,但其在精細(xì)線路、高頻應(yīng)用和長(zhǎng)期穩(wěn)定性上的優(yōu)勢(shì)不可替代。選擇時(shí)需結(jié)合實(shí)際需求(如成本、元件類(lèi)型、環(huán)境條件),平衡性能與預(yù)算。
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