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电路板设计制造行业的这些话术!

Test Coupon: 俗称阻抗条

  是用来以 TDR来测量所生产的 PCB 的特性阻抗是否满足设计的要求,一般要控制的阻抗有单端线和差分对两种情况,所以 test coupon 上的走线线宽和线距(有差分对时)要与所要控制的线一样,最重要的是测量时接地点的位置。

金手指

  金手指是用来与连接器弹片之间的连接进行压迫接触而导电互连.之所以选择金是因为它优越的导电性及抗氧化性.你电脑里头的内存条或者显卡版本那一排金灿灿的东西就是金手指了。

硬金,软金

  电镀软金是以电镀的方式析出镍金在电路板上,它的厚度控制较具弹性。一般则用于COB(Chip On Board)上面打铝线用,或是手机按键的接触面,而用金手指或其它适配卡、内存所用的电镀金多数为硬金,因为必须耐磨。

  硬金及软金的区别,是最后镀上去的这层金的成份,镀金的时候可以选择电镀纯金或是合金,因为纯金的硬度比较软,所以也就称之为「软金」。因为「金」可以和「铝」形成良好的合金,所以COB在打铝线的时候就会特别要求这层纯金的厚度。 

通孔:Plating Through Hole 简称 PTH

  铜箔层彼此之间不能互通是因为每层铜箔之间都铺上了一层绝缘层,所以他们之间需要靠导通孔(via)来进行讯号链接,因此就有了中文导通孔的称号。

  通孔也是最简单的一种孔,因为制作的时候只要使用钻头或激光直接把电路板做全钻孔就可以了,费用也就相对较便宜。

盲孔:Blind Via Hole(BVH)

  将PCB的最外层电路与邻近内层以电镀孔连接,因为看不到对面,所以称为「盲孔」。为了增加PCB电路层的空间利用,应运而生「盲孔」工艺。

  盲孔位于电路板的顶层和底层表面,具有一定的深度,用于表层线路同下面内层线路的连接,孔的深度一般有规定的比率(孔径)。

埋孔:Buried Via Hole (BVH)

  埋孔,就是印制电路板(PCB)内部任意电路层间的连接,但没有与外层导通,即没有延伸到电路板表面的导通孔的意思。

  下边来对比一下不同的PCB表面处理工艺的优缺点和适用场景。

裸铜板

·      优点:成本低、表面平整,焊接性良好(在没有被氧化的情況下)。

·      缺点:容易受到酸及湿度影响,不能久放,拆封后需在2小时内用完,因为铜暴露在空气中容易氧化;无法使用于双面板,因为经过第一次回流焊后第二面就已经氧化了。如果有测试点,必须加印锡膏以防止氧化,否则后续将无法与探针接触良好。 

喷锡板(HASL,Hot Air Solder Levelling,热风整平)

·      优点:价格较低,焊接性能佳。

·      缺点:不适合用来焊接细间隙的引脚以及过小的元器件,因为喷锡板的表面平整度较差。在PCB加工中容易产生锡珠(solder bead),对细间隙引脚(fine pitch)元器件较易造成短路。使用于双面SMT工艺时,因为第二面已经过了一次高温回流焊,极容易发生喷锡重新熔融而产生锡珠或类似水珠受重力影响成滴落的球状锡点,造成表面更不平整进而影响焊接问题。 

  喷锡工艺曾经在PCB表面处理工艺中处于主导地位。但喷锡工艺对于尺寸较大的元件和间距较大的导线而言,却是极好的工艺。在密度较高的PCB中,喷锡工艺的平坦性将影响后续的组装;故HDI板一般不采用喷锡工艺。随着技术的进步,业界现在已经出现了适于组装间距更小的QFP和BGA的喷锡工艺,但实际应用较少。

OSP(Organic Soldering Preservative,防氧化)

·      优点:具有裸铜板焊接的所有优点,过期(三个月)的板子也可以重新做表面处理,但通常以一次为限。

·      缺点:容易受到酸及湿度影响。使用于二次回流焊时,需在一定时间内完成,通常第二次回流焊的效果会比较差。存放时间如果超过三个月就必须重新表面处理。打开包装后需在24小时内用完。 OSP为绝缘层,所以测试点必须加印锡膏以去除原来的OSP层才能接触针点作电性测试。 

  OSP工艺可以用在低技术含量的PCB,也可以用在高技术含量的PCB上,如单面电视机用PCB、高密度芯片封装用板。对于BGA方面,OSP应用也较多。PCB如果没有表面连接功能性要求或者储存期的限定,OSP工艺将是最理想的表面处理工艺。但OSP不适合用在少量多样的产品上面,也不适合用在需求预估不准的产品上,如果企业内电路板的库存经常超过六个月,真的不建议使用OSP表面处理的板子。

沉金(ENIG,Electroless Nickel Immersion Gold)

·      优点:不易氧化,可长时间存放,表面平整,适合用于焊接细间隙引脚以及焊点较小的元器件。有按键PCB板的首选。可以重复多次过回流焊也不太会降低其可焊性。可以用来作为COB(Chip On Board)打线的基材。

·      缺点:成本较高,焊接强度较差,因为使用无电镀镍制程,容易有黑盘的问题产生。镍层会随着时间氧化,长期的可靠性是个问题。 

  沉金工艺与OSP工艺不同,它主要用在表面有连接功能性要求和较长的储存期的板子上,如按键触点区、路由器壳体的边缘连接区和芯片处理器弹性连接的电性接触区。由于喷锡工艺的平坦性问题和OSP工艺助焊剂的清除问题。

沉银(ENIG,Electroless Nickel Immersion Gold)

  沉银比沉金便宜,如果PCB有连接功能性要求和需要降低成本,沉银是一个好的选择;加上沉银良好的平坦度和接触性,那就更应该选择沉银工艺。

沉锡(ENIG,Electroless Nickel Immersion Gold)

  经常发现小伙伴们会对沉金和镀金工艺傻傻搞不清楚,下边来对比下沉金工艺和镀金工艺的区别和适用场景

·      沉金与镀金形成的晶体结构不一样,沉金板较镀金板更容易焊接,不会造成焊接不良;

·      沉金板只有焊盘上有镍金,趋肤效应中信号的传输是在铜层不会对信号有影响;

·      沉金较镀金晶体结构更致密,不易氧化;

·      沉金板只有焊盘上有镍金,不会产生金丝造成微短;

·      沉金板只有焊盘上有镍金,线路上阻焊与铜层结合更牢固;

·      沉金显金黄色,较镀金更黄也更好看;

·      沉金比镀金软,所以在耐磨性上不如镀金,对于金手指板则镀金效果会更好。

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