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走進(jìn)PCB板里的金、銀、銅

2021-08-13 19:37

　　印制電路板(Printed Circuit Board，PCB)，是一種基礎(chǔ)的電子元器件，廣泛應(yīng)用于各種電子及相關(guān)產(chǎn)品。PCB有時(shí)也被稱作PWB(Printed Wire Board，印制線路板)，在中國(guó)香港和日本以前使用比較多，現(xiàn)在漸少(事實(shí)上，PCB和PWB是有區(qū)別的)。

　　在西方國(guó)家、地區(qū)一般就稱作PCB，在東方則因國(guó)家、地區(qū)不同名稱有所不同，如在中國(guó)大陸現(xiàn)在一般稱作印制電路板(以前稱作印刷電路板)，在臺(tái)灣一般稱作電路板，在日本則稱作電子(回路)基板，在韓國(guó)則稱作基板。

　　PCB是電子元器件的支撐體，是電子元器件電氣連接的載體，主要起支撐、互連作用。單純從外表看，電路板的外層主要有三種顏色：金色、銀色、淺紅色。按照價(jià)格歸類：金色最貴，銀色次之，淺紅色的最便宜。不過(guò)電路板內(nèi)部的線路主要是純銅，也就是裸銅板。

　　據(jù)稱，PCB上還有不少貴重金屬。據(jù)悉，平均每一部智能手機(jī)，含有0.05g金，0.26g銀，12.6g銅，一部筆記本電腦的含金量，更是手機(jī)的10倍!

　　PCB上為什么會(huì)有貴重金屬?

　　PCB作為電子元器件的支撐體，其表面需要焊接元件，就要求有一部分銅層暴露在外用于焊接。這些暴露在外的銅層被稱為焊盤，焊盤一般都是長(zhǎng)方形或者圓形，面積很小，因此刷上了阻焊漆后，唯一暴露在空氣中的就是焊盤上的銅了。

　　PCB上暴露出來(lái)的焊盤，銅層直接裸露在外。這部分需要保護(hù)，阻止它被氧化。

　　PCB中使用的銅極易被氧化，如果焊盤上的銅被氧化了，不僅難以焊接，而且電阻率大增，嚴(yán)重影響最終產(chǎn)品性能。所以，給焊盤鍍上惰性金屬金，或在其表面通過(guò)化學(xué)工藝覆蓋一層銀，或用一種特殊的化學(xué)薄膜覆蓋銅層，阻止焊盤和空氣的接觸。阻止被氧化、保護(hù)焊盤，使其在接下來(lái)的焊接工藝中確保良品率。

　　PCB上的金銀銅

　　1、PCB覆銅板

　　覆銅板是將玻璃纖維布或其它增強(qiáng)材料浸以樹(shù)脂一面或雙面覆以銅箔并經(jīng)熱壓而制成的一種板狀材料。

　　以玻璃纖維布基覆銅板為例，其主要原材料為銅箔、玻璃纖維布、環(huán)氧樹(shù)脂，分別約占產(chǎn)品成本的32%、29%和26%。

　　覆銅板是印制電路板的基礎(chǔ)材料而印制電路板是絕大多數(shù)電子產(chǎn)品達(dá)到電路互連的不可缺少的主要組成部件，隨著科技水平的不斷提高，近年來(lái)有些特種電子覆銅板可用來(lái)直接制造印制電子元件。印制電路板用的導(dǎo)體一般都是制成薄箔狀的精煉銅，即狹義上的銅箔。

　　2、PCB沉金電路板

　　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)?ldquo;金”可以和“鋁”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(lái)得硬，所以也就稱之為“硬金”。

　　鍍金層大量應(yīng)用在電路板的元器件焊盤、金手指、連接器彈片等位置。我們用的最廣泛的手機(jī)電路板的主板大多是鍍金板，沉金板，電腦主板、音響和小數(shù)碼的電路板一般都不是鍍金板。

　　金色是真正的黃金。即便只鍍了很薄一層，就已經(jīng)占了電路板成本的近10%。使用金作為鍍層，一是為了方便焊接，二是為了防腐蝕。即便是用了好幾年的內(nèi)存條的金手指，依然是閃爍如初，若是使用銅、鋁、鐵，很快就能銹成一堆廢品。另外，鍍金板的成本較高，焊接強(qiáng)度較差，因?yàn)槭褂脽o(wú)電鍍鎳制程，容易有黑盤的問(wèn)題產(chǎn)生。鎳層會(huì)隨著時(shí)間氧化，長(zhǎng)期的可靠性也是個(gè)問(wèn)題。

　　3、PCB沉銀電路板

　　沉銀比沉金便宜，如果PCB有連接功能性要求和需要降低成本，沉銀是一個(gè)好的選擇;加上沉銀良好的平坦度和接觸性，那就更應(yīng)該選擇沉銀工藝。

　　在通信產(chǎn)品、汽車、電腦外設(shè)方面沉銀應(yīng)用得很多，在高速信號(hào)設(shè)計(jì)方面沉銀也有所應(yīng)用。由于沉銀具有其它表面處理所無(wú)法匹敵的良好電性能，它也可用在高頻信號(hào)中。EMS推薦使用沉銀工藝是因?yàn)樗子诮M裝和具有較好的可檢查性。但是由于沉銀存在諸如失去光澤、焊點(diǎn)空洞等缺陷使得其增長(zhǎng)緩慢(但沒(méi)有下降)。