必须掌握印制电路板的表面电镀（涂）工艺

必须掌握印制电路板的表面电镀（涂）工艺

电路板制造、电路板设计、PCBA加工厂家详解印制电路板表面电镀（涂）工艺必须掌握

一、印制电路板表面电镀（涂）法： a． 电镀法。 b. 化学镀。

二、PCB表面镀层的常见要素：

1.镍，元素符号Ni，原子量58.7，密度8.88g/cm3，电化学当量Ni2+1.095g/AH。

2.金，元素符号Au，原子量197，密度19.32g/cm3，Au+0.1226g/A•m的电化学当量。

3.锡，元素符号Sn，原子量118.69。

4.银，元素符号Ag，原子量107.88。

5.钯，元素符号Pd，原子量106.4。

三、电镀概述：

1.镍：用于印制电路板的镀镍层分为半光亮镍（又称低应力镍或哑镍）和光亮镍。 主要用作镀金或塞金的底层，也可根据需要用作表层。 根据IPC-6012（1996）标准，镀层厚度应不小于2~2.5μm。镍镀层均匀细密，气孔率低，延展性好，低应力镍镀层适用于钎焊 或压焊。

2.金：用于PCB生产的镀金层分为两类； 板上镀金，插头镀金。

(1)板面镀金：板面镀金层为柱状结构的24K纯金，具有优良的导电性和可焊性。 电镀厚度0.01~0.05 μ m。

板上的镀金层以低应力镍或光亮镍为底层。 镀镍层厚度为3-51xm。 镀镍层作为金和铜之间的阻挡层，可以阻止金和铜之间的相互扩散，防止铜渗入金表面。 镍层的存在相当于提高了镀金层的硬度。

电路板上的镀金层不仅是碱蚀的保护层，也是IC铝线键合和按键式印制电路板的最终表面涂层。

(2)插头镀金：插头镀金又称镀硬金，俗称“金手指”。 它是一种含有Co、Ni、Fe、Sb等合金元素的合金镀层，其硬度和耐磨性均高于纯金镀层。 硬金涂层具有层状结构。 用于印制电路板的插头镀金层一般为0.5~1.5μm或更厚。 合金元素含量≤0.2%。 采用镀金插头，电接触连接稳定可靠； 要求涂层厚度、耐磨性和孔隙率。

硬金镀层采用低应力镍作为阻挡层，防止金和铜之间的相互扩散。 为提高硬金镀层的附着力，降低孔隙率，保护镀液，减少污染，在镍层与硬金之间镀一层0.02~0.05p，m的纯金层 层。

(3)锡：在PCB裸铜板上化学镀锡也是近年来受到广泛关注的一种可焊镀层。

铜基体化学镀锡本质上是化学浸锡，是铜与镀液中复杂的锡离子发生置换反应生成锡镀层。 当铜表面完全被锡覆盖时，反应停止。

(4)银：化学镀银涂层既可以焊接也可以“粘合”（压焊），因此受到广泛重视。 化学镀银的本质也是浸银。 铜的标准电极电位为0Cu+/Cu=0.51 V，银的标准电极电位为0Ag+/Ag=0.799 V。因此，铜可以置换溶液中的银离子，在铜表面形成银层：Ag ++Cu → Cu++Ag 为了控制反应速率，溶液中的Ag+会以络离子的形式存在。 当铜表面被完全覆盖或溶液中的铜达到一定浓度时，反应结束。

(5)钯：化学镀Pd是PCB上理想的铜和镍保护层，可以焊接和“粘合”。 可直接镀在铜上，由于Pd具有自催化能力，镀层可以又长又厚。 其厚度可达0.08~0.2μm。 也可镀上化学镀镍层。 Pd层具有较高的耐热性、稳定性并能承受多次热冲击。

在组装焊接过程中，对于Ni/Au镀层，当金镀层与熔化的焊料接触时，金被熔化到焊料中形成AuSn4。 当焊料的重量比达到3%时，焊料会变脆，影响焊点的可靠性。 但熔化的焊料不与Pd形成化合物，Pd浮在焊料表面，非常稳定。

由于Pd的价格过于昂贵，在一定程度上限制了它的应用。 随着IC集成组装技术的提高，化学镀Pd将在芯片电极组装（CSP）中发挥更有效的作用。 PCB厂家、PCB设计师、PCBA厂家为您讲解必须掌握的PCB表面电镀（涂层）工艺。