问:在 PCB 的表面处理工艺中,化学镀镍金(ENIG)和电镀镍金(Electroplated Ni/Au)都是常用的高端工艺,两者的应用场景有什么区别?哪种工艺更适合高可靠性的产品?
答:化学镀镍金和电镀镍金,虽然最终都是在 PCB 表面形成 “镍层 + 金层” 的结构,但两者的性能和应用场景差异很大,尤其是在高可靠性产品的选择上,更是有明确的区分。
先讲化学镀镍金(ENIG),它的核心优势是全表面均匀覆盖和无引脚依赖。ENIG 的工艺原理是先在 PCB 表面化学沉积一层镍磷合金层(厚度通常为 2-5μm),然后再化学沉积一层薄金层(厚度通常为 0.05-0.1μm)。由于是化学镀,不需要导电层,所以 PCB 的所有表面(包括焊盘、基材、孔壁)都会均匀覆盖镍金层,不存在 “漏镀” 的情况。
ENIG 的最大特点是金层薄而均匀,而且镍层能有效阻挡铜原子向表面扩散,避免铜原子污染焊点。它的应用场景主要集中在高密度、细间距的 PCB 产品,比如手机主板、FPGA 电路板、医疗设备 PCB 等。这些产品对焊点的可靠性要求极高,而且焊盘间距小,电镀镍金很难做到均匀覆盖,ENIG 就成了最佳选择。另外,ENIG 的表面平整度高,适合做邦定工艺(Wire Bonding),在芯片封装领域也应用广泛。
再讲电镀镍金,它的核心优势是金层厚度可控和成本优势。电镀镍金的工艺是先在 PCB 的焊盘表面电镀一层镍层,然后再电镀一层金层,金层厚度可以根据需求调整,从 0.1μm 到数微米不等。由于是电镀,只有导电的焊盘表面会沉积镍金层,基材表面不会有金属层,这就大大节省了金的用量,降低了成本。
电镀镍金的应用场景主要是对金层厚度有要求的产品,比如需要频繁插拔的连接器 PCB、测试治具 PCB、军工设备的 PCB 等。这些产品需要较厚的金层来提高耐磨性和抗氧化性,电镀镍金可以轻松实现金层厚度的精准控制。另外,电镀镍金的镍层和金层结合力强,焊点的机械强度高,适合在振动、冲击等恶劣环境下使用的产品。
至于高可靠性产品的选择:如果是高密度、细间距的微电子产品,优先选 ENIG;如果是需要频繁插拔、耐恶劣环境的产品,优先选电镀镍金。两者都是高可靠性的表面处理工艺,关键是匹配产品的实际需求。