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電路板中何謂電鍍金、硬金、軟金、化金、閃金?

作者:sdxyx    發(fā)布時(shí)間:2022-10-19 08:33:12    瀏覽量:

電鍍鎳金

「電鍍金」本身就可以分為硬金及軟金。 因?yàn)殡婂冇步饘?shí)際上就是電鍍合金(也就是鍍了Au及其他的金屬),所以硬度會(huì)比較硬,適合用在需要受力及摩擦的地方,在電子業(yè)界一般用來作為電路板的板邊接觸點(diǎn)(俗稱「金手指」的地方,如最前面的圖片中所示)。 而軟金一般則用于COB(Chip On Board)上面打鋁線用,或是手機(jī)按鍵的接觸面,近來則被大量運(yùn)用在BGA載板的正反兩面。


電鍍的目的基本上就是要將「金」電鍍于電路板的銅皮上,但是「金」與「銅」直接接觸的話會(huì)有電子遷移擴(kuò)散的物理反應(yīng)(電位差的關(guān)系),所以必須先電鍍一層「鎳」當(dāng)作阻隔層,然后再把金電鍍到鎳的上面,所以我們一般所謂的電鍍金,其實(shí)際名稱應(yīng)該叫做「電鍍鎳金」。

 

硬金及軟金

硬金及軟金的區(qū)別,則是最后鍍上去的這層金的成份,鍍金的時(shí)候可以選擇電鍍純金或是合金,因?yàn)榧兘鸬挠捕缺容^軟,所以也就稱之為「軟金」。 因?yàn)椤附稹箍梢院汀镐X」形成良好的合金,所以COB在打鋁線的時(shí)候就會(huì)特別要求這層純金的厚度。

另外,如果選擇電鍍金鎳合金或是金鈷合金,因?yàn)楹辖饡?huì)比純金來得硬,所以也就稱之為「硬金」。


軟金及硬金的電鍍程序:

軟金:酸洗 → 電鍍鎳 → 電鍍純金

硬金:酸洗 → 電鍍鎳 → 預(yù)鍍金(閃金) → 電鍍金鎳或金鈷合金


化金

「化金」,大多是用來稱呼這種 ENIG(Electroless Nickel Immersion Gold,化鎳浸金)的表面處理方法。 其優(yōu)點(diǎn)是不需要使用電鍍的繁復(fù)制程就可以把「鎳」及「金」附著于銅皮之上,而且其表面也比電鍍金來得平整,這對(duì)日趨縮小的電子零件與要求平整度高的組件(fine pitch)尤其重要。


由于ENIG使用化學(xué)置換的方法來制作出表面金層的效果,所以其金層的最大厚度原則上無法達(dá)到如電鍍金一樣的厚度,而且越往底層的含金量會(huì)越少。


因?yàn)槭侵脫Q的原理,所以ENIG的鍍金層屬于「純金」,因此它也經(jīng)常被歸類為「軟金」的一種,而且也有人拿它來作為COB打鋁線的表面處理,但必須嚴(yán)格要求其金層厚度至少要高于 3~5 micro-inches (μ"),一般要超過 5μ" 的化金厚度就很難達(dá)到了,太薄的金層將會(huì)影響到鋁線的附著力;而一般的電鍍金則可以輕松達(dá)到15 micro-inches (μ")以上的厚度,但是價(jià)錢也會(huì)隨著金層的厚度而增加。


閃金(Flash Gold)

「閃金」一詞源自于英文Flash,意思就是快速鍍金,其實(shí)它就是電鍍硬金的「預(yù)鍍金」程序,參考前面的「電鍍鎳金」的制程說明,它使用較大的電流與含金較濃的液槽,先在鎳層的表現(xiàn)形成一層密度較細(xì)致,但較薄的鍍金層,以利后續(xù)電鍍金鎳或金鈷合金時(shí)可以更方便進(jìn)行。 有些人看到這樣也可以作出有鍍金的PCB,而且價(jià)錢便宜以及時(shí)間縮短,于是就有人拿這樣的「閃金」PCB出來賣。

因?yàn)椤搁W金」少了后面的電鍍金程序,所以其成本較真正的電鍍金來得便宜許多,但也因?yàn)槠洹附稹箤臃浅5谋?,一般無法有效地覆蓋住金層底下的全部鎳層,所以也就比較容易導(dǎo)致電路板存放時(shí)間過久后氧化的問題,進(jìn)而影響到可焊性。


以目前眾多電路板表面處理的方法來看,電鍍鎳金的費(fèi)用相較于其他的表面處理方法(如ENIG、OSP)相對(duì)來得高,以現(xiàn)在金價(jià)這么高的情況下,已經(jīng)較少被采用了,除非有特殊用途,比如說連接器的接觸面處理,以及有滑動(dòng)式接觸組件的需求(如金手指... )等;不過以目前的電路板表面處理技術(shù)而言,電鍍鎳金的鍍層具有良好的抗摩擦能力以及優(yōu)異的抗氧化能力還是無人能比。

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