一种电镀厚金产品加工工艺研究

2019-02-20 10:25

前言

PCB表面处理工艺众多，客户会根据焊接强度、焊接次数、存放时间、使用环境、器件大小、焊接方式、装配方式和成本等综合考量选择相应的表面处理工艺，其中一种印制线路板，客户用于测试或者作为程序写入等用途的载板，此种PCB要求表面处理具有足够的硬度，这类产品客户表面处理会选用电镀厚硬金工艺，电镀硬金产品因为金厚度较厚，加工方法多，外观严格，难度较高。

工艺说明

客户一般要求为阻焊未覆盖的铜面上表面处理为Hard Au、Hard Gold或电镀硬金，并没有要求阻焊覆盖的位置采用铜面、铜面上覆盖薄金或硬金等。

使用表面处理镀硬金的产品，硬金一般会用在接触摩擦焊盘上（因为硬金中含有0．25％左右的钴，因此硬度极高，硬度一般为170－200HV，因为金不纯，可焊性差，一般不会用于焊接），硬金表面处理对应客户的使用场景如频繁插拔的金手指插头、频繁接触的控制按键、芯片等测试载板、器件螺母安装接触点，部分相关产品图片如下：

1、用于频繁插拔的金手指插头：耐水平方向频繁摩擦

2、用于频繁接触的控制按键：耐垂直方向频繁摩擦

3、用于测试：耐垂直方向金属探针的频繁摩擦，或者用于器件螺母安装按压连接的接触点。

PCB板插座位置设计

插座样品

插座安装在PCB板上3D图

产品加工工艺优化

对于客户要求表面处理为电镀硬金的产品（即阻焊没有覆盖的位置为电镀硬金，一般并没有要求阻焊下是何种表面处理），因为电镀金过程需要金属形成导电通道才能达到电镀金的目的。如果阻焊下采用铜面，需要采用添加引线电镀金厚再蚀刻引线的工艺，工程较大，并且部分位置间距不够难以添加引线。常规工艺多采用整板电镀镍金的工艺，金作为表面抗蚀层，采用碱性蚀刻工艺制作出图形，常规加工工艺的优点为流程短，缺点是成本高，因为阻焊下面的铜面采用了电镀厚金的工艺，镀厚金在阻焊下面容易形成明显的色差造成阻焊发黑不良，容易造成批量性报废与客户投诉，客户阻焊下面覆盖的铜面积较大，造成了大量的金浪费。

由于电镀厚金的作用是耐磨的作用，阻焊下电镀厚金与薄金并不会对可靠性产生任何影响，可以采用以下工艺进行优化，优化后的工艺特点增加了二次干膜工艺（二次干膜保护阻焊下的薄金部分，暴露出需要电镀厚金的位置），成品板阻焊覆盖的非关键位置采用了图电薄金工艺，暴露出来的关键位置采用了镀厚金工艺，可以解决阻焊下面的金面色差不良问题，有效减少了成本的浪费。