沉金、镀金、喷锡都是常见的PCB 焊盘表面处理工艺,都用于保护 PCB 焊盘并改善焊接性能。

随着移动设备的兴起,IC集成度越来,IC引脚也越来越密集,传统的垂直喷锡工艺很难将成细的焊盘吹平整,给SMT贴片带来了挑战;而且没有保护的喷锡板暴露在空气下,极易氧化影响使用,而沉金、镀金等表面处理工艺,有效解决了这些问题。

除了沉金、镀金,常用到的表面处理工艺还有喷锡、镀锡、有机锡防护层(OSP)、镍/铍金属化、镀银。下面让我了解下各种工艺,与对应特定。

沉金工艺

沉金(ENIG,Electroless Nickel Immersion Gold)首先,在焊盘上涂覆一层无电镀镍(Electroless Nickel)作为中间层,接着在镀镍层上再加一层浸金(Immersion Gold)。

沉金处理过后的焊盘,有优异的抗腐性、平整度,有良好的焊接的良好性能与长期存储的稳定性。


沉金

镀金

镀金多为电镀硬金(Gold Plating),即使用电镀工艺,为焊盘镀上一层硬金,如电镀钴硬金、铁硬金等。主要用于制作金手指,提高插拔次数和耐磨性。除了硬金外电镀层有纯金、镍金等。


镀金

沉金与镀金的区别

  1. 微观上。沉金与镀金的晶体结构不一样,这让沉金比镀金更容易焊接,应力也更容易控制。适合对邦定有要求的加工。
  2. 在线宽、间距小于3-4MIL时,镀金则容易产生金丝短路,而沉金板不会。
  3. 沉金工艺金的厚度比镀金更厚,沉金呈现的色泽较镀金来说更接近黄金的色泽。
  4. 沉金板只有焊盘上有镍金,在趋肤效应下信号的传输在铜层不会对信号造成影响。
  5. 镀金硬度更高,更耐磨,适合接口等有插拔需求的地方。
  6. 沉金平整度要更好,一般不会出现组装后的黑垫现象。
  7. 寿命方面,沉金板与镀金板基本一致。

喷锡

喷锡(HASL,Hot Air Solder Leveling):是最常见的表面处理方法。在喷锡过程中,焊盘被浸入熔化的锡合金中,然后通过热风将多余的锡吹走,留下一个均匀的锡层。

喷锡的优点在于成本较低、易于制造和焊接,但相对而言,喷锡的表面精度和平整性较差。


喷锡