在pcb中使用不同类型的金的指南

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虽然镀金经常用于印刷电路板(PCB),但选择最有用的金色PCB表面处理可能有点儿神秘。了解ENIG、ENEPIG和金手指等黄金表面处理的不同成分和实际用途,可以帮助你找到符合你的电路板需求的正确表面处理。

黄金作为一种贵重商品

当你购买珠宝等黄金产品时,黄金是以Karat(K)来衡量的。克拉是用来衡量纯度的单位。K “的数字越高,黄金的纯度就越高。24K是最高纯度的,100%的黄金;高亮的黄色。22K和18K在提及珠宝时更常被提及,因为它的成本较低,密度较高。24K金更柔软,不太可能被用于可穿戴产品。22K金通常用于高级珠宝,因为它仍然是黄色的,而且光泽度好,它含有91.67%的黄金,其余8.33%是银、锌、镍或其他金属。18K金是75%的黄金和25%的其他金属,如铜或银,以增加产品的密度,价格较低。

PCB制造中使用的黄金
对于与PCB有关的所有黄金应用来说,纯度为99.9%的纯金使得这种表面处理在组装时实际上是一种废品,是一种昂贵的方式。应用于印刷电路板的黄金表面处理有很多类型,有些仍然是成品组装的一部分,而SMT装置和通孔则用于保护底层处理和组装过程中的无电解镍电镀。

ENIG
设计师使用的最流行的表面处理是软金。在1-3微英寸处加工,它在某种程度上是自我限制的,而且容易管理。化学浸镍金(ENIG)作为一种表面处理,具有良好的抗氧化性,并且在应用时非常平整,这就缓解了装配中的加工难题。

考虑到金是一种废品,最近,我们看到设计工程师增加了添加更多金的要求。以4-8微英寸为例,增加这么多的金需要增加成本,增加交货时间,并在生产过程中调整标准加工。这就限制了在这些特殊订单处理时可以移动的产品。那么,为什么要增加黄金的数量呢?只能怀疑增加的金所需的返工处理的区域可能有助于保存。

根据IPC-4552,增加金矿的需求可能会损害底层的镍,唯一的目的是保护镍,给CM带来加工挑战。

ENEPIG
与ENIG类似,无电解镍无电解钯浸金(ENEPIG)只在合金中添加钯。当ENIG第一次被引入时,它有自己的问题。要提到的两个问题是不湿润和黑垫。人们认为在底层镍中添加钯来保护和帮助润湿会限制这个问题。

ENEPIG表面处理并没有像预期的那样起飞。它增加了非常昂贵的钯的成本,再加上单独的加工线,使制造业以及设计师和买家都感到失望。这种表面处理增加了加工时间,价格根据数量增加了35-60%。伴随着成本的增加,交货时间也被延长。虽然这个过程是活生生的,但通常它只在一个月或生产线将满时运行一次。

这种表面处理对线的粘合和保质期有一些好处,但也是有代价的。

金手指
金触点有不同的使用用途。有些是用于边缘卡的连接,并插入某种连接或母板。一张被插入并留在其生命周期内的卡可能有一个浸泡的表面,而被反复插入和取出的卡应该有一个坚硬的镀金表面。

通常情况下,PCB与薄膜开关结合使用,底层的金必须能承受键盘的许多驱动力。 键盘标签上的镀金层通常由工程师定义为200-300微英寸。硬金是为了经受住许多驱动力或插入和拔出多达1,000次或更多的驱动。

为了更好地理解其寿命,请想想你的键盘或计算器。每一个接触的凹陷都必须经得起长期使用。这种类型的镀金是通过使用电荷而不是纯粹的化学反应来进行电镀或电解镀。厚度可以通过改变电镀周期时间来控制。厚度通常在0.000015″-0.000050 “标准加工之间。

闪光电解是一种薄的硬金涂层。与较厚的硬金涂层不同,闪电金在SMT组装时仍可焊接,因为其涂层厚度约为硬片金的10%。像ENIG一样,它的厚度范围是有限的 – 通常是0.0000015″-0.000003 “的厚度。

结论
一定要向你的供应商询问与你的应用有关的具体问题。还建议在设计阶段尽早讨论需求,以建立最高的可靠性并确定最佳工艺。

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