PCB 打样特殊工艺介绍​ 沉金工艺

PCB 打样特殊工艺介绍：沉金工艺（ENIG）

沉金工艺（Electroless Nickel Immersion Gold，ENIG）是PCB表面处理中最常用的工艺之一，通过在铜层表面沉积镍和金层，为电路板提供良好的焊接性、抗氧化性和可靠性。以下是沉金工艺的详细介绍：

1. 工艺原理与流程

沉金工艺分为两个核心步骤：化学镀镍和浸金。

1. 清洁与微蚀：

   • 去除铜表面的氧化物和杂质，确保表面洁净。

2. 活化处理：

   • 使用钯催化剂活化铜表面，为后续镀镍提供反应位点。

3. 化学镀镍：

   • 通过化学反应在铜层上沉积一层均匀的镍层（厚度通常为3-6μm），镍层作为屏障防止铜氧化，并增强机械强度。

4. 浸金：

   • 在镍层表面置换一层薄金（0.05-0.1μm），金层保护镍不被氧化，并提供优异的可焊性。

2. 沉金工艺的优势

• 表面平整度高：
  金层极薄且均匀，适合高密度、细间距元件（如BGA、QFP）的焊接，减少虚焊风险。

• 抗氧化性强：
  金层隔绝空气，防止镍层氧化，存储时间长达12个月以上。

• 焊接可靠性好：
  镍层与焊锡形成稳定的金属间化合物（IMC），焊点更牢固。

• 适合多次焊接：
  可承受多次回流焊或波峰焊，适用于复杂组装工艺。

• 低接触电阻：
  金层导电性好，适合高频高速信号传输和高频电路板。

3. 应用场景

• 高密度互联板（HDI）：如手机、平板等精密电子设备。

• BGA、CSP封装：需要平整表面和精确焊接的元件。

• 高频/高速电路：如5G通信、射频模块，减少信号损耗。

• 高可靠性需求领域：汽车电子、医疗设备、航空航天。

• 长期存储需求：军工或工业设备中需长期存放的PCB。

4. 注意事项与局限性

• 成本较高：金层价格昂贵，沉金工艺成本高于喷锡、OSP等。

• 黑盘（Black Pad）风险：
  若镍层腐蚀过度（工艺控制不当），可能导致焊点脆性断裂。需严格控制镀液参数。

• 不适合大电流触点：金层薄，频繁插拔易磨损，大电流场景建议选择镀厚金。

• 工艺复杂度高：需精确控制镍/金厚度和反应条件。

5. 与其他工艺对比

6. 总结

沉金工艺是PCB高端制造的核心技术，尤其适合对焊接质量、信号完整性和可靠性要求严苛的场景。尽管成本较高，但其在精细线路、高频应用和长期稳定性上的优势不可替代。选择时需结合实际需求（如成本、元件类型、环境条件），平衡性能与预算。