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探秘PCB表面处理工艺:沉银

来源:深圳市普林电路科技股份有限公司 日期:2023-08-18 浏览量:

在电子设备迅猛发展的背景下,电路板作为核心组件变得尤为重要。而为了提升电路板的性能和耐久性,表面处理工艺显得非常重要,其中沉银工艺以其独特优势备受青睐。



沉银,顾名思义,是将银沉积到PCB焊盘表面的一种工艺。这种方法通过在焊盘表面用银(Ag)置换铜(Cu),从而在其上沉积一层银镀层,一般沉积厚度0.15—0.25um。这一微观多孔性的结构,为PCB焊盘提供了良好的保护,并能使焊盘表面平整,提高可焊性。与其他工艺相比,沉银工艺具有工艺简单、成本相对较低等显著优点。

沉银的科学原理


电化学沉积是一种通过电流控制将金属从溶液中还原并沉积到物体表面的方法。在沉银工艺中,焊盘作为阳极(正极),而银则作为阴极(负极),两者之间施加电流。这使得银离子(Ag+)在电场作用下从溶液中还原成银金属,然后附着在焊盘表面,逐渐形成银镀层。

这种方法利用电流和化学反应将银从溶液中沉积到PCB焊盘表面,创造出均匀且多孔性的银镀层。

这种多孔性结构也可能导致银镀层的易氧化性和可焊性问题,因为氧气和其他化学物质可以更容易地进入孔隙中,与银发生反应。

沉银工艺的优点


沉银工艺相对于其他复杂方法(如化学镀金)更为直接和容易实施,降低了制造过程的复杂性,提高了生产效率。

通过在焊盘表面形成银镀层,沉银工艺为PCB提供了强大的防护层,有效阻挡湿气、氧化物等的侵蚀,从而延长电路板的使用寿命。

银是优良的导电材料,沉银工艺提高了电路板的导电性能,保障了信号的传输速率和稳定性,对于高速数据传输和通讯设备尤为重要。

沉银工艺改善了焊接过程,提供更稳定的焊接接触面,使得焊接更加容易和可靠,从而加速了组装和维修流程。

沉银工艺相对较低的成本,使其成为制造商经济高效的表面处理选择,与一些昂贵的方法相比,依然保持出色性能和可靠性。

沉银工艺的缺点


银具有出色的导电性和热传导性,但容易氧化,特别在潮湿环境或含卤化物、硫化物的情况下,银镀层易变黄或发黑,影响外观、信号传输和电路性能。

沉银工艺在可焊性和稳定性方面表现优异,但多次焊接后可能出现可焊性下降。这可能是银与焊锡相互作用引起的,降低了焊接质量,影响设备的稳定性和可靠性。

在印刷阻焊PCB板上使用沉银工艺时,需注意"贾凡尼现象"。不当的控制可能导致线路短路问题,由阻焊材料进入微孔和微缝,使银镀层下的铜与上方的银发生反应,影响电路稳定性。



银是有限资源,其采集和使用对环境造成压力。此外,一些工艺使用的化学物质可能对环境有负面影响,因此在使用沉银工艺时需要关注环保问题,积极追求可持续发展的解决方案。

沉银工艺作为一种重要的PCB表面处理方法,既有诸多优点,也面临一些挑战。在实际应用中,需要综合考虑其成本、可焊性以及对外观的影响。了解沉银工艺背后的科学原理,有助于更好地理解其优缺点,为电子设备的设计和生产提供更有力的支持。




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