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探秘PCB表面处理工艺:沉金(ENIG)

来源:深圳市普林电路科技股份有限公司 日期:2023-08-15 浏览量:
在电子制造领域,印制电路板(Printed Circuit Board)是不可或缺的基础组件,扮演着连接和支持电子元件的重要角色。然而,为了确保PCB的性能和可靠性,表面处理工艺显得尤为关键。在众多表面处理技术中,今天我们将聚焦于“沉金(ENIG)”,探索其在PCB制造中的奥秘、优势以及面临的挑战。



沉金工艺,又被称作沉镍金或化学镍金,以其独特的特性和广泛的应用领域而闻名。在这一工艺中,通过化学方法在PCB表面导体上首先沉积一层适当厚度的镍,然后在镍层上置换上一层一定厚度的金层(通常为0.025-0.075微米)。这个过程不仅能够赋予焊盘表面极佳的平整度,还能在表面及侧面形成一层保护膜,这不仅有助于熔焊,还能进行各种搭接焊或金属丝焊接,从而为电子元件的连接提供了更多可能性。

沉金工艺以其出色的平整度和多功能性在PCB制造中脱颖而出。焊盘表面的平整度是保证电子元件连接稳定性和性能的关键因素之一。

不仅如此,平整的焊盘表面还有助于减少焊接应力,提高电子产品的可靠性。而沉金工艺通过精密的化学方法,能够在焊盘表面均匀地沉积一层镍和金层,使其表面光滑而平整。

焊盘表面的平整度对于各种连接方式都至关重要,尤其是在微电子器件和高密度集成电路的制造中。无论是传统的熔焊,还是更复杂的搭接焊或金属丝焊接(bonding),沉金工艺都为这些连接方式提供了理想的基础。

焊接时,平整的表面能够确保焊料均匀分布,从而获得更可靠的焊点和连接。而在搭接焊或金属丝焊接中,沉金层的平整度为焊丝提供了稳定的支撑平台,确保焊点的精准定位和高质量连接。

此外,沉金层作为一种优越的保护层,能够在焊盘表面和侧面形成一道坚固的屏障,有效阻隔外界的氧气、湿度和化学物质的侵蚀。这不仅可以延长焊盘的使用寿命,还能提高元件的稳定性和可靠性。在极端环境下,如高温、高湿度或腐蚀性气体环境中,沉金层的保护作用尤为显著,为电子元件提供了强大的抵御能力。

沉金工艺不仅通过确保焊盘表面的平整度,提高了焊接质量和连接稳定性,还赋予了PCB更广泛的应用灵活性。无论是传统的焊接方式还是更先进的连接技术,沉金工艺都能够为其提供稳固的基础,从而在不同领域中发挥出色的性能。



沉金工艺在PCB制造中固然有着许多优势,但也伴随着一系列的挑战。

首先,精细与繁琐的制造过程。

其次,高昂的制造成本。

并且,在特定条件下,沉金工艺可能出现漏镀和渗镀的问题,这可能导致PCB制造中的严重缺陷。

最后,沉金工艺中镍层含有6-9%的磷,这在一些特殊应用中可能引发一些问题。例如,在一些高频电路中,磷的存在可能会对信号传输产生干扰。

沉金工艺中还有一个备受关注的问题便是“黑盘效应”。



黑盘效应指的是一种镍层钝化的现象,主要出现在镍与金的交接面上。这是因为镍层在某些条件下会发生过度氧化,形成了一层致密的氧化镍膜,导致焊盘表面出现黑色。这可能对PCB制造和元件连接造成严重影响,例如焊盘无法牢固粘附元件、焊点质量下降,甚至引发元件脱落等问题。

沉金工艺作为PCB表面处理的重要一环,在电子领域中扮演着不可或缺的角色。它既为电子元件的连接提供了平整的焊盘表面,又在保护元件免受氧化和腐蚀方面发挥着关键作用。然而,复杂的工艺和挑战性的问题也需要我们不断地探索和创新,以

确保电子领域的可靠性和稳定性。通过对沉金工艺的深入了解,我们能够更好地理解PCB制造背后的科学和技术,为电子行业的发展贡献一份微薄的力量。




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