陶瓷电路板表面处理工艺

 常见问题     |      2021-11-29 17:19:47    |      爱彼电路

陶瓷线路板在经过电镀、线路一系列加工后需要做表面处理,有的客户选择做镍钯金,有的客户选择做沉金,也有的客户是OSP、镀金等表面处理工艺。同样的陶瓷PCB最终表面处理的不同价格也是不同的,陶瓷电路板一般的表面处理工艺如下几种:

光板(表面不做任何处理),松香板,OSP(有机焊料防护剂,比松香稍好),喷锡(有铅锡、无铅锡),镀金板,沉金板、沉银板等,这些是比较觉见的。从导电性和可靠性来看,用金做表面处理是最好的。沉金和镀金是最常用的两种,那这两种有什么区别呢?


那什么是镀金,我们所说的整板镀金,一般指的是“电镀金”“电镀镍金板”“电解金”“电金”“电镍金板”,有软金和硬金的区分(一般硬金是用于金手指的),原理是将镍和金(俗称金盐)溶化于化学药水中,将线路板浸在电镀缸内并接通电流而在电路板的铜箔面上生成镍金镀层,电镍金因镀层硬度高,耐磨损,不易氧化的优点在电子产品中得到广泛的应用。镍钯金,就是在镍层和金层之间沉上一层钯,能防止镍和金之间的相互迁移,不会出现黑pad。具有打线接合能力,焊点可靠度好,能耐多次回流焊和有优良耐储时间等,能够对应和满足多种不同组装的要求,同时也是未来印制线路板行业表面处理的一个重要发展趋势。

那什么又是沉金呢?沉金是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。目前陶瓷电路板以沉金为主,因为镀金板焊接性差是他的致命缺点,镀金也是有的一些客户做的。以下是沉金板和镀金板的基本区别:


沉金是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。化镍浸金(ENIG),也称化镍金、沉镍金,简称化金与沉金。沉金是通过化学方法,在铜面上包裹一层厚厚的、电性能良好的镍金合金,并可以长期保护PCB。内层镍的沉积厚度一般为120~240μin(约3~6μm),外层金的沉积厚度一般为2~4μinch(0.05~0.1μm)。沉金能够使PCB在长期使用过程中实现良好的导电性能,还具有其它表面处理工艺所不具备的对环境的忍耐性。

1、沉金与镍钯金所形成的晶体结构不一样,沉金对于金的厚度比镀镍金要厚很多,沉金会呈金黄色,较镀金来说更黄(这是区分镀金和沉金的方法之一),镀金的会稍微发白(镍的颜色)。

2、沉金相对镀镍金来说更容易焊接,不会造成焊接不良。沉金板的应力更易控制,在陶瓷封装领域,沉金会更好处理。

3、沉金板只有焊盘上有镍金,趋肤效应中信号的传输是在铜层不会对信号有影响。

4、沉金较镀金来说晶体结构更致密,不易产成氧化。

5、随着陶瓷电路板加工精度要求越来越高,一般线路板线/间距(L/S)可以达到2~6ml,镀金则容易产生金丝短路。沉金板只有焊盘上有镍金,所以不容易产成金丝短路。

6、沉金板只有焊盘上有镍金,所以线路上的阻焊与铜层的结合更牢固。工程在作补偿时不会对间距产生影响。

7、对于要求较高的板子,平整度要求要好,一般就采用沉金,沉金一般不会出现组装后的黑垫现象。沉金板的平整性与使用寿命较镀金板要好。

镍钯金的优缺点:
1、钯层把镍层和金层隔开,能防止金和镍之间的相互迁移;不会出现黑镍现象。

2,金镀层很薄即可打金线, 也能打铝线。

3、提高了高温老化和高度潮湿后的可焊性 ,可焊性优良,高温老化后的可焊性同样很好。

4、成本很低,金厚为0.03~0.04um,钯厚平均约0.025~0.03um。

5、能与现有的设备配套使用。

6、钯层厚度薄,而且很均匀。

7、镀层与锡膏的兼容性很好。

8、镍层是无铅的。

从上对比可见,陶瓷pcb做镍钯金工艺可以实现多次回流焊,高温老化依旧可焊性很好,不会出现黑镍,成本较低,但是对工艺参数控制要求很严格;做沉金工艺可焊性很好,平整度非常好,但是容易出现黑盘效益,金的价格相对比较贵一些。沉金的厚度越厚,价格也会增加。

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