印制电路板表面处理工艺两种常见的表面处理工艺是沉镍金工艺和电镍金工艺，它们在工艺步骤、信号传输能力、制程能力、镀层结构、硬度、可焊性湿润性以及可靠性风险等方面存在差异。
本文将深入探讨这两种工艺的不同之处，以帮助您更好地选择适合您的PCB制造需求的工艺。
1. 工艺不同
沉镍金工艺：
- 先在铜面上自催化反应沉积约120-200μm厚的镍层。
- 然后通过化学置换反应将金从溶液中置换到镍面，将金层完全覆盖，其厚度一般控制在约1-3μm。
- 通过时间等参数的控制，其厚度上限可高达10μm。
电镍金工艺：
- 通过电化学反应的方式，在铜面上通过电镀方式镀上一层约120-200μm厚的镍层。
- 然后再在镍层上电镀一层约0.5-1μm厚的薄金。
- 通过时间和电流等参数的控制，金层的厚度可高达50μm以上。
2. 信号传输能力不同
电镍金工艺：
- 使用镍金层作为抗蚀层，导致所有线路和焊盘上都有镍金层。
- 在高频下，信号传输主要通过镍金层进行，但在“趋肤效应”作用下，会严重影响信号传输。
沉镍金工艺：
- 只在焊接PAD上有镍金层，线路上没有镍金层。
- 信号会在铜层上传输，其趋肤效应下信号传输能力远远优于镍层。
3. 制程能力不同
电镍金工艺：
- 镍金层在蚀刻后容易产生悬垂，特别是在铜层较厚的情况下，容易发生下塌和断裂，形成短路。
- 不适用于密集线路设计。
沉镍金工艺：
- 在线路和阻焊形成后生产，镍金层仅附着在焊盘表面。
- 不影响密集线路设计。
4. 镀层结构不同
电镍金工艺：
- 镍金层的结晶细腻而规则。
沉镍金工艺：
- 镍金层的结晶颗粒较大且呈不定形。
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，结果显示，无论是金层还是镍层，电镍金都比沉镍金的硬度高。金镀层要高出约7％，镍镀层则要高出约24％左右。
6. 可焊性湿润性不同
- 沉镍金工艺具有更快的湿润性，特别是随着焊接的进行，沉镍金的湿润性速度要快于电镍金。这是因为沉镍金的结晶颗粒较大且不定形，导致溶解扩散速度快，而硬度也是影响润湿性的因素之一。
7. 可靠性风险不同
- 沉镍金工艺由于其结构中存在孔隙，容易发生氧化并造成镍层腐蚀，即所谓的黑镍。这需要增加金层厚度以弥补。电镍金工艺由于镀层的结晶细腻，一般不会发生黑镍现象，因此具有较高的可靠性。
在选择PCB表面处理工艺时，需要根据具体应用需求和性能要求来权衡这两种工艺的优缺点。每种工艺都有其独特的特点，适用于不同的应用场景。
