在電子制造領域，印刷電路板（PCB）的表面處理工藝有很多種，例如ENIG、HASL、沉錫和OSP等，對其性能和可靠性起著關(guān)鍵作用。這些表面處理的目的，是保護裸露的銅，確保其在儲存期間不受損害，并為后續(xù)焊接（SMT、波峰焊、選擇性波峰焊、手工焊接等）做準備。

阻焊和表面處理

在焊接過程中，表面處理溶解在焊膏或錫（波峰焊）中，焊點會與銅形成電氣連接。然而，在無電解鎳/金表面處理的情況下，保護性金層會溶解在焊料中，焊點則與鎳結(jié)合。

PCB表面處理可分為有機表面工藝和金屬表面工藝兩大類，各有利弊。選擇哪種表面處理，取決于最終應用、組裝工藝和PCB設計。本文將探討硬金工藝的特點及其最常見的應用

硬金表面處理，也叫電解硬金工藝，是通過電鍍，在PCB表面形成一層特殊的金層。與化學沉鎳金（ENIG）等其它表面處理工藝相比，硬金鍍層更厚，且通過與鎳或鈷等金屬形成合金，硬度和耐磨性得到極大提升。這使得硬金工藝特別適合應用在那些需要長時間保持電氣連接，且頻繁受到機械應力或插拔的PCB區(qū)域。

硬金工藝的常見應用

邊緣連接（金手指）

邊緣連接器，也就是我們常說的金手指，是硬金工藝的重要應用場景。這些位于PCB邊緣、表面鍍有電解鎳/金的銅質(zhì)手指或焊盤，就像電子設備中的“橋梁”，在計算機、智能手機、工業(yè)設備、數(shù)據(jù)中心等應用中，承擔著電子模塊之間的數(shù)據(jù)傳輸和電氣連接重任。

以PCI（外設互連）電路板為例，它需要頻繁插拔，對連接器的耐磨性要求極高。硬金工藝為金手指帶來了厚且堅硬的金層，即便經(jīng)過反復插拔，依然能保持良好的電氣連接性能，有效避免了因磨損而導致的接觸不良問題。

邊緣連接金手指應用實例

內(nèi)存模塊- 金手指可確保內(nèi)存模塊與主板之間的可靠連接

SIM卡連接器- 用在智能手機中，確保SIM卡與手機間的穩(wěn)定持久連接

服務器擴展卡- 借助硬金工藝的金手指，為服務器增加存儲或網(wǎng)絡容量提供可靠接口

工業(yè)主板- 可承受各種惡劣環(huán)境和工作條件

鍵盤和鍵觸點 - 局部鍍硬金

鍵盤或鍵觸點，是局部鍍硬金的典例，即僅在特定的高頻接觸使用區(qū)域進行硬金處理。在鍵盤中，硬金工藝用于按鍵觸點，來確保觸點的使用壽命和穩(wěn)定連接。金層可防止磨損和老化，在反復按鍵的情況下仍能保持可靠的電氣連接。

對PCB內(nèi)部的這些接觸區(qū)域，會進行局部電鍍，以滿足在PCB外實現(xiàn)可靠的電氣連接的需求，類似于我們用于邊緣連接器的金手指。具體的設計，需要在PCB前期設計階段就做好規(guī)劃，我們建議您向當?shù)氐腇AE工程師尋求技術(shù)支持。

硬金表面處理的規(guī)格參數(shù)

NCAB默認按照IPC 2級標準進行硬金表面處理。相比之下，ENIG表面處理的最小化學金厚為0.05um.

優(yōu)點：

耐用，耐機械磨損

使用壽命長

符合RoHS規(guī)范

缺點：

成本高

可焊性不佳

可能會與同一電路板上的其它可焊表面處理沖突（具體請向當?shù)氐腘CAB FAE咨詢）

局部鍍硬金需要匹配合適的圖形設計

硬金工藝的關(guān)鍵工序

由于硬金表面處理，是通過電解工藝實現(xiàn)的，因此需要額外的陰線來連接鍍金焊盤和電解液陽極。這些引線必須在電鍍后去除，去除的方式有兩種：

通過倒角方式機械移除

通過蝕刻去除

這也解釋了為什么在設計階段就需要對選擇性電鍍硬金鍵盤進行合理的規(guī)劃。

結(jié)論

硬金工藝，是滿足PCB長期高磨損連接需求的理想選擇。雖然硬金工藝因為金厚增加，導致成本較高，但其出色的抗機械磨損的表現(xiàn)，可確保較長的使用壽命，同時符合RoHS標準。

如果您想了解更多關(guān)于硬金工藝的優(yōu)勢、適用領域、成本等，歡迎來電咨詢，我們非常樂意為您服務！

聯(lián)系電話：0755 26890428

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?審核編輯 黃宇