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前 言
PCB表面處理工藝眾多,客戶會根據(jù)焊接強度、焊接次數(shù)、存放時間、使用環(huán)境、器件大小、焊接方式、裝配方式和成本等綜合考量選擇相應的表面處理工藝,其中一種印制線路板,客戶用于測試或者作為程序寫入等用途的載板,此種PCB要求表面處理具有足夠的硬度,這類產(chǎn)品客戶表面處理會選用電鍍厚硬金工藝,電鍍硬金產(chǎn)品因為金厚度較厚,加工方法多,外觀嚴格,難度較高。
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工藝說明
客戶一般要求為阻焊未覆蓋的銅面上表面處理為Hard Au、Hard Gold或電鍍硬金,并沒有要求阻焊覆蓋的位置采用銅面、銅面上覆蓋薄金或硬金等。
使用表面處理鍍硬金的產(chǎn)品,硬金一般會用在接觸摩擦焊盤上(因為硬金中含有0.25%左右的鈷,因此硬度極高,硬度一般為170-200HV,因為金不純,可焊性差,一般不會用于焊接),硬金表面處理對應客戶的使用場景如頻繁插拔的金手指插頭、頻繁接觸的控制按鍵、芯片等測試載板、器件螺母安裝接觸點,部分相關產(chǎn)品圖片如下:
1、用于頻繁插拔的金手指插頭:耐水平方向頻繁摩擦
2、用于頻繁接觸的控制按鍵:耐垂直方向頻繁摩擦
3、用于測試:耐垂直方向金屬探針的頻繁摩擦,或者用于器件螺母安裝按壓連接的接觸點。
PCB板插座位置設計
插座樣品
插座安裝在PCB板上3D圖
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產(chǎn)品加工工藝優(yōu)化
對于客戶要求表面處理為電鍍硬金的產(chǎn)品(即阻焊沒有覆蓋的位置為電鍍硬金,一般并沒有要求阻焊下是何種表面處理),因為電鍍金過程需要金屬形成導電通道才能達到電鍍金的目的。如果阻焊下采用銅面,需要采用添加引線電鍍金厚再蝕刻引線的工藝,工程較大,并且部分位置間距不夠難以添加引線。常規(guī)工藝多采用整板電鍍鎳金的工藝,金作為表面抗蝕層,采用堿性蝕刻工藝制作出圖形,常規(guī)加工工藝的優(yōu)點為流程短,缺點是成本高,因為阻焊下面的銅面采用了電鍍厚金的工藝,鍍厚金在阻焊下面容易形成明顯的色差造成阻焊發(fā)黑不良,容易造成批量性報廢與客戶投訴,客戶阻焊下面覆蓋的銅面積較大,造成了大量的金浪費。
由于電鍍厚金的作用是耐磨的作用,阻焊下電鍍厚金與薄金并不會對可靠性產(chǎn)生任何影響,可以采用以下工藝進行優(yōu)化,優(yōu)化后的工藝特點增加了二次干膜工藝(二次干膜保護阻焊下的薄金部分,暴露出需要電鍍厚金的位置),成品板阻焊覆蓋的非關鍵位置采用了圖電薄金工藝,暴露出來的關鍵位置采用了鍍厚金工藝,可以解決阻焊下面的金面色差不良問題,有效減少了成本的浪費。
上述案例的產(chǎn)品1塊板優(yōu)化前的電鍍厚金面積為0.1386平方米,優(yōu)化后的1塊板的電鍍厚金面積為0.01062平方米,有效的用金量為7.66%,產(chǎn)品金厚30u”,每生產(chǎn)1平米減少消耗26g金鹽。
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結 論
在充分了解客戶產(chǎn)品使用用途與客戶要求的前提下,對表面處理采用單一電鍍硬金要求的產(chǎn)品進行工藝優(yōu)化,采用二次干膜的圖電金工藝加工工藝,可以預防厚金光澤度不均勻影響導致的油墨發(fā)黑不良,同時降低成本。
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