PCB沉金工艺与其它表面处理工艺的区别

什么是PCB表面处理

PCB板的表面处理工艺包括：抗氧化，喷锡，无铅喷锡，沉金，沉锡，沉银，镀硬金，全板镀金，金手指，镍钯金 OSP 等。

良好的PCB表面处理工艺要求：成本较低，可焊性好，存储条件苛刻，时间短，环保工艺，焊接好，平整 。

PCB沉金工艺与镀金工艺的区别

沉金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。

镀金采用的是电解的原理，也叫电镀方式。其他金属表面处理也多数采用的是电镀方式。

在实际产品应用中，90%的金板是沉金板，因为镀金板焊接性差是他的致命缺点，也是导致很多公司放弃镀金工艺的直接原因！

沉金工艺在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。基本可分为四个阶段：前处理（除油，微蚀，活化、后浸），沉镍，沉金，后处理（废金水洗，DI 水洗，烘干）。沉金厚度在 0.025-0.1um 间。

金应用于电路板表面处理，因为金的导电性强，抗氧化性好，寿命长，一般应用如按键板，金手指板等，而镀金板与沉金板最根本的区别在于，镀金是硬金（耐磨），沉金是软金（不耐磨）。

1）、沉金与镀金所形成的晶体结构不一样，沉金对于金的厚度比镀金要厚很多，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）、沉金与镀金所形成的晶体结构不一样，沉金相对镀金来说更容易焊接，不会造成焊接不良，且沉金较镀金来说晶体结构更致密，不易产成氧化。沉金板的应力更易控制，对有邦定的产品而言，更有利于邦定的加工。同时也正因为沉金比镀金软，所以沉金板做金手指不耐磨（沉金板的缺点）。

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）、随着电路板加工精度要求越来越高，线宽、间距已经到了 0.1mm 以下。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。

8）、镀金工艺是在做阻焊之前做，有可能会出现绿油清洗不干净，不容易上锡；而沉金工艺是在做阻焊之后做，SMT贴片容易上锡。

9）、在做镀金工艺之前通常需要先镀一层镍，然后再镀一层金，金属层为铜镍金，因为镍有磁性，对屏蔽电磁有作用。而沉金工艺则直接在铜皮上面沉金，金属层为铜金，没有镍，无磁性屏蔽。

10）、镀金后的线路板的平整度没有沉金好，对于要求较高的板子，平整度要好，一般就采用沉金，沉金一般不会出现组装后的黑垫现象。

延伸阅读：

金手指（connecting finger）是内存条上与内存插槽之间的连接部件，所有的信号都是通过金手指进行传送的。

金手指由众多金黄色的导电触片组成，因其表面镀金而且导电触片排列如手指状，所以称为“金手指”，金手指板都需要镀金或沉金。

金手指实际上是在覆铜板上通过特殊工艺再覆上一层金，因为金的抗氧化性极强，而且传导性也很强。不过因为金昂贵的价格，目前较多的内存都采用镀锡来代替，从上个世纪 90 年代开始锡材料就开始普及。

目前主板、内存和显卡等设备的“金手指”几乎都是采用的锡材料，只有部分高性能服务器 / 工作站的配件接触点才会继续采用镀金的做法，价格自然不菲的。

为什么需要采用镀金PCB板？

随着 IC 的集成度越来越高，IC 脚也越多越密。而垂直喷锡工艺很难将成细的焊盘吹平整，这就给 SMT 的贴装带来了难度；另外喷锡板的待用寿命（shelf life）很短。

而镀金PCB板正好解决了这些问题：

1、对于表面贴装工艺，尤其对于 0603 及 0402 超小型表贴，因为焊盘平整度直接关系到锡膏印制工序的质量，对后面的再流焊接质量起到决定性影响，所以，整板镀金在高密度和超小型表贴工艺中时常见到。

2、在试制阶段，受元件采购等因素的影响往往不是板子来了马上就焊，而是经常要等上几个星期甚至个把月才用，镀金板的待用寿命（shelf life）比铅锡合 金长很多倍所以大家都乐意采用 。 再说镀金 PCB 在度样阶段的成本与铅锡合金板相比相差无几。

但随着布线越来越密，线宽、间距已经到了 3-4MIL。因此带来了金丝短路的问题： 随着信号的频率越来越高，因趋肤效应造成信号在多镀层中传输的情况对信号质量的影响越明显。

趋肤效应是指：高频的交流电，电流将趋向集中在导线的表面流动。 根据计算，趋肤深度与频率有关。

为了解决镀金线路板的以上问题，采用沉金工艺的 PCB 主要有以下特点：

1）、因沉金与镀金所形成的晶体结构不一样，沉金会呈金黄色较镀金来说更黄，客 户更满意。

2）、因沉金与镀金所形成的晶体结构不一样，沉金较镀金来说更容易焊接，不会造成焊接不良，引起客户投诉。

3）、因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）、因沉金较镀金来说晶体结构更致密，不易产成氧化。

5）、因沉金板只有焊盘上有镍金，所以不会产成金丝造成微短。

PCB板沉金工艺和喷锡工艺的区别

沉金和喷锡是PCB常见的两种工艺，沉金工艺，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，呈金黄色，颜色比较好看，且一般比较软。

采用喷锡工艺的喷锡电路板，也叫做热风整平技术，是板面处理的一种最为常见的表面涂敷形式，就是在焊盘上喷上一层锡，以增强PCB焊盘的导通性能及可焊性。

喷锡电路板可分为有铅喷锡电路板和无铅喷锡PCB板。

沉金工艺和和喷锡工艺的区别在于：

1）、喷锡的可焊性比沉金要好，因为焊盘上已经有锡在了，在焊接上锡的时候，都显得比较容易，对于一般的手工焊接，上锡也显得非堂容易。

2）、沉金板只有焊盘上有镍金，其线路上的阻焊与铜层的结合更加牢固，趋肤效应中信号的传输是在铜层，一般不会对信号有影响。

3）、沉金大部分不会出现组装后的黑垫现象，因此沉金板待用寿命更长，相比较下喷锡板的待用寿命则比较短一些。

4）、沉金的平整性更好，而喷锡工艺很难将成细的焊盘吹平整，这会给SMT的贴装带来难度。

沉金工艺和沉锡工艺的区别

采用沉金工艺的沉金PCB是在印制线路板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PCB与OSP表面处理工艺的区域在于：

1）、散热性比较

金的导热性是好的，其做的焊盘因良好的导热性使其散热性最好。散热性好的PCB板温度低，芯片工作就越稳定，沉金板散热性良好，可在Notebook板上CPU承受区、BGA式元件焊接基地上使用全面性散热孔，而OSP和化银板散热性一般。

2）、焊接强度比较

沉金板经过三次高温后焊点饱满，OSP板经过三次高温后焊点为灰暗色，类似氧化的颜色，经过三次高温焊接以后可以看出沉金板焊点饱满、焊接良好并对锡膏和助焊剂的活性不会影响，而OSP工艺的板子焊点灰暗没有光泽，影响了锡膏和助焊剂的活性，易于造成空焊，返修增多。

3）、可电测性比较

沉金板在生产和出货前后可直接进行测量，操作技术简单，不受其它条件影响；OSP板因表层为有机可焊膜，而有机可焊膜为不导电膜，因此根本无法直接测量，须在OSP前先行测量，但OSP后容易出现微蚀过度后顾之忧，造成焊接不良；化银板表面为皮膜稳定性一般，对外界环境要求苛刻。

4）、工艺难度和成本比较

沉金工艺板卡工艺难度复杂，对设备要求较高，环保要求严格，并因大量使用金元素成本在无铅工艺板卡中最高；化银板卡工艺难度稍低，对水质及环境要求相当严格，成本较沉金板稍低；OSP板卡工艺难度最简单，因此成本也最低。