线路板厂经验分享---沉镍金与电镍金的区别

1.工艺不同

沉镍金工艺：首先在铜面上自催化反应沉积约120-200μ”厚的镍层，再在金缸中通过化学置换反应将金从溶液中置换到镍面，金层将镍层完全覆盖，其厚度一般控制在约1-3μ”。通过时间等控制其厚度上限可高达10μ”。

电镍金工艺：是通过施电的方式，在铜面上通过电化学反应镀上一层约120-200μ”厚的镍层，然后再在镍上镀上一层约0.5-1μ”厚的薄金。通过时间及电流等控制其厚度可高达50μ”以上。

沉镍金通过化学沉积其厚度非常均匀，电镍金通过电镀沉积其厚度均匀性较差。

2.信号传输能力不同

电镍金工艺是用镍金层做为抗蚀层，即所有线路及焊盘上都会有镍金层，高频下信号传输基本上都是在镍金层通过，在“趋肤效应”干挠下会严重影响信号传输。（见表1）

沉镍金工艺只是在焊接PAD上有镍金层，线路上没有镍金层，信号会在铜层传输，其趋肤效应下信号传输能力远远优于镍层。

表1　铜、金、镍层趋肤效应及趋肤深度

3.制程能力不同

电镍金工艺是用镍金层做为抗蚀层，蚀刻后线路边有镍金悬垂，此悬垂易下塌、断裂形成短路，铜越厚危险越高，极不适用于密集线路设计。

沉镍金工艺是在线路、阻焊形成后生产，镍金层仅是附于焊盘表面，阻焊层下密集线路无镍金层，故不影响密集线路设计。（见表2）

表2　两种工艺密集线路位切片图

4.镀层结构不同

电镍金工艺其镍金层镀层结晶细腻而规则，沉镍金工艺其镍金层结晶颗粒大而呈不定形。（见表3）

表3　镍金层高倍显微镜观察其结晶图片

5.镀层硬度不同

使用显微维氏硬度计测试两种处理方式的金镀层与镍镀层的硬度（见表4）。无论金层或镍层，电镍金都比沉镍金的高，金镀层要高出约7％，镍镀层则要高出24％左右。

表4　两种工艺镍金层硬度数据

6.可焊性湿润不同

按IPC/J-STD-003B《印制板可焊性的技术要求》标准规定的方法，做焊锡湿润性实验，两种样品的润湿时间（零交时间）基本一致。但是随着焊接的继续，沉镍金湿润性速度要快于电镍金。

原因为一方面沉镍金工艺其结晶颗粒粗大且不定形使溶解扩散速度快，另一方面镀层的硬度也是影响润湿性的一个重要因素，随硬度的增加，润湿性将逐渐有所下降。

7.可靠性风险不同

沉镍金工艺由于其结构中结晶粗大且不定形，会有一定的孔隙率。有孔隙就会造成氧化使镍层得不到有效保护发生腐蚀现象，即所谓的黑镍，需增加金层厚度弥补。

电镍金工艺由于镀层的结晶细腻，一般不会发生黑镍现象，可靠性能较高。而其金层厚度也只有沉镍金金层厚度一半甚至更薄。