在電子制造領(lǐng)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(duì)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(hù)裸露的銅，確保其在儲(chǔ)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(zhǔn)備。

阻焊和表面處理

在焊接過(guò)程中，表面處理溶解在焊膏或錫（波峰焊）中，焊點(diǎn)會(huì)與銅形成電氣連接。然而，在無(wú)電解鎳/金表面處理的情況下，保護(hù)性金層會(huì)溶解在焊料中，焊點(diǎn)則與鎳結(jié)合。

PCB表面處理可分為有機(jī)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(yīng)用、組裝工藝和PCB設(shè)計(jì)。本文將探討硬金工藝的特點(diǎn)及其最常見(jiàn)的應(yīng)用

硬金表面處理，也叫電解硬金工藝，是通過(guò)電鍍，在PCB表面形成一層特殊的金層。與化學(xué)沉鎳金（ENIG）等其它表面處理工藝相比，硬金鍍層更厚，且通過(guò)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(yīng)用在那些需要長(zhǎng)時(shí)間保持電氣連接，且頻繁受到機(jī)械應(yīng)力或插拔的PCB區(qū)域。

硬金工藝的常見(jiàn)應(yīng)用

邊緣連接（金手指）

邊緣連接器，也就是我們常說(shuō)的金手指，是硬金工藝的重要應(yīng)用場(chǎng)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(shè)備中的“橋梁”，在計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)、工業(yè)設(shè)備、數(shù)據(jù)中心等應(yīng)用中，承擔(dān)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(shè)互連）電路板為例，它需要頻繁插拔，對(duì)連接器的耐磨性要求極高。硬金工藝為金手指帶來(lái)了厚且堅(jiān)硬的金層，即便經(jīng)過(guò)反復(fù)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(dǎo)致的接觸不良問(wèn)題。

邊緣連接金手指應(yīng)用實(shí)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(jī)中，確保SIM卡與手機(jī)間的穩(wěn)定持久連接

服務(wù)器擴(kuò)展卡- 借助硬金工藝的金手指，為服務(wù)器增加存儲(chǔ)或網(wǎng)絡(luò)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(diǎn) - 局部鍍硬金

鍵盤或鍵觸點(diǎn)，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(jìn)行硬金處理。在鍵盤中，硬金工藝用于按鍵觸點(diǎn)，來(lái)確保觸點(diǎn)的使用壽命和穩(wěn)定連接。金層可防止磨損和老化，在反復(fù)按鍵的情況下仍能保持可靠的電氣連接。

對(duì)PCB內(nèi)部的這些接觸區(qū)域，會(huì)進(jìn)行局部電鍍，以滿足在PCB外實(shí)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(shè)計(jì)，需要在PCB前期設(shè)計(jì)階段就做好規(guī)劃，我們建議您向當(dāng)?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(rèn)按照IPC 2級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行硬金表面處理。相比之下，ENIG表面處理的最小化學(xué)金厚為0.05um.

優(yōu)點(diǎn)：

耐用，耐機(jī)械磨損

使用壽命長(zhǎng)

符合RoHS規(guī)范

缺點(diǎn)：

成本高

可焊性不佳

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

局部鍍硬金需要匹配合適的圖形設(shè)計(jì)

硬金工藝的關(guān)鍵工序

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

通過(guò)倒角方式機(jī)械移除

通過(guò)蝕刻去除

這也解釋了為什么在設(shè)計(jì)階段就需要對(duì)選擇性電鍍硬金鍵盤進(jìn)行合理的規(guī)劃。

結(jié)論

硬金工藝，是滿足PCB長(zhǎng)期高磨損連接需求的理想選擇。雖然硬金工藝因?yàn)榻鸷裨黾樱瑢?dǎo)致成本較高，但其出色的抗機(jī)械磨損的表現(xiàn)，可確保較長(zhǎng)的使用壽命，同時(shí)符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)。

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

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?審核編輯 黃宇