1.工藝不同
沉鎳金工藝:首先在銅面上自催化反應沉積約120-200μ”厚的鎳層,再在金缸中透過化學置換反應將金從溶液中置換到鎳面,金層將鎳層完全覆蓋,其厚度一般控制在約1-3μ”。透過時間等控制其厚度上限可高達10μ”。
電鎳金工藝:是透過施電的方式,在銅面上透過電化學反應鍍上一層約120-200μ”厚的鎳層,然後再在鎳上鍍上一層約0.5-1μ”厚的薄金。透過時間及電流等控制其厚度可高達50μ”以上。
沉鎳金透過化學沉積其厚度非常均勻,電鎳金透過電鍍沉積其厚度均勻性較差。
2.訊號傳輸能力不同
電鎳金工藝是用鎳金層做為抗蝕層,即所有線路及焊盤上都會有鎳金層,高頻下訊號傳輸基本上都是在鎳金層透過,在“趨膚效應”干撓下會嚴重影響訊號傳輸。(見表1)
沉鎳金工藝只是在焊接PAD上有鎳金層,線路上沒有鎳金層,訊號會在銅層傳輸,其趨膚效應下訊號傳輸能力遠遠優於鎳層。
表1 銅、金、鎳層趨膚效應及趨膚深度
3.製程能力不同
電鎳金工藝是用鎳金層做為抗蝕層,蝕刻後線路邊有鎳金懸垂,此懸垂易下塌、斷裂形成短路,銅越厚危險越高,極不適用於密集線路設計。
沉鎳金工藝是線上路、阻焊形成後生產,鎳金層僅是附於焊盤表面,阻焊層下密集線路無鎳金層,故不影響密集線路設計。(見表2)
表2 兩種工藝密集線路位切片圖
4.鍍層結構不同
電鎳金工藝其鎳金層鍍層結晶細膩而規則,沉鎳金工藝其鎳金層結晶顆粒大而呈不定形。(見表3)
表3 鎳金層高倍顯微鏡觀察其結晶圖片
5.鍍層硬度不同
使用顯微維氏硬度計測試兩種處理方式的金鍍層與鎳鍍層的硬度(見表4)。無論金層或鎳層,電鎳金都比沉鎳金的高,金鍍層要高出約7%,鎳鍍層則要高出24%左右。
表4 兩種工藝鎳金層硬度資料
6.可焊性溼潤不同
按IPC/J-STD-003B《印製板可焊性的技術要求》標準規定的方法,做焊錫溼潤性實驗,兩種樣品的潤溼時間(零交時間)基本一致。但是隨著焊接的繼續,沉鎳金溼潤性速度要快於電鎳金。
原因為一方面沉鎳金工藝其結晶顆粒粗大且不定形使溶解擴散速度快,另一方面鍍層的硬度也是影響潤溼性的一個重要因素,隨硬度的增加,潤溼性將逐漸有所下降。
7.可靠性風險不同
沉鎳金工藝由於其結構中結晶粗大且不定形,會有一定的孔隙率。有孔隙就會造成氧化使鎳層得不到有效保護髮生腐蝕現象,即所謂的黑鎳,需增加金層厚度彌補。
電鎳金工藝由於鍍層的結晶細膩,一般不會發生黑鎳現象,可靠效能較高。而其金層厚度也只有沉鎳金金層厚度一半甚至更薄。
1.工藝不同
沉鎳金工藝:首先在銅面上自催化反應沉積約120-200μ”厚的鎳層,再在金缸中透過化學置換反應將金從溶液中置換到鎳面,金層將鎳層完全覆蓋,其厚度一般控制在約1-3μ”。透過時間等控制其厚度上限可高達10μ”。
電鎳金工藝:是透過施電的方式,在銅面上透過電化學反應鍍上一層約120-200μ”厚的鎳層,然後再在鎳上鍍上一層約0.5-1μ”厚的薄金。透過時間及電流等控制其厚度可高達50μ”以上。
沉鎳金透過化學沉積其厚度非常均勻,電鎳金透過電鍍沉積其厚度均勻性較差。
2.訊號傳輸能力不同
電鎳金工藝是用鎳金層做為抗蝕層,即所有線路及焊盤上都會有鎳金層,高頻下訊號傳輸基本上都是在鎳金層透過,在“趨膚效應”干撓下會嚴重影響訊號傳輸。(見表1)
沉鎳金工藝只是在焊接PAD上有鎳金層,線路上沒有鎳金層,訊號會在銅層傳輸,其趨膚效應下訊號傳輸能力遠遠優於鎳層。
表1 銅、金、鎳層趨膚效應及趨膚深度
3.製程能力不同
電鎳金工藝是用鎳金層做為抗蝕層,蝕刻後線路邊有鎳金懸垂,此懸垂易下塌、斷裂形成短路,銅越厚危險越高,極不適用於密集線路設計。
沉鎳金工藝是線上路、阻焊形成後生產,鎳金層僅是附於焊盤表面,阻焊層下密集線路無鎳金層,故不影響密集線路設計。(見表2)
表2 兩種工藝密集線路位切片圖
4.鍍層結構不同
電鎳金工藝其鎳金層鍍層結晶細膩而規則,沉鎳金工藝其鎳金層結晶顆粒大而呈不定形。(見表3)
表3 鎳金層高倍顯微鏡觀察其結晶圖片
5.鍍層硬度不同
使用顯微維氏硬度計測試兩種處理方式的金鍍層與鎳鍍層的硬度(見表4)。無論金層或鎳層,電鎳金都比沉鎳金的高,金鍍層要高出約7%,鎳鍍層則要高出24%左右。
表4 兩種工藝鎳金層硬度資料
6.可焊性溼潤不同
按IPC/J-STD-003B《印製板可焊性的技術要求》標準規定的方法,做焊錫溼潤性實驗,兩種樣品的潤溼時間(零交時間)基本一致。但是隨著焊接的繼續,沉鎳金溼潤性速度要快於電鎳金。
原因為一方面沉鎳金工藝其結晶顆粒粗大且不定形使溶解擴散速度快,另一方面鍍層的硬度也是影響潤溼性的一個重要因素,隨硬度的增加,潤溼性將逐漸有所下降。
7.可靠性風險不同
沉鎳金工藝由於其結構中結晶粗大且不定形,會有一定的孔隙率。有孔隙就會造成氧化使鎳層得不到有效保護髮生腐蝕現象,即所謂的黑鎳,需增加金層厚度彌補。
電鎳金工藝由於鍍層的結晶細膩,一般不會發生黑鎳現象,可靠效能較高。而其金層厚度也只有沉鎳金金層厚度一半甚至更薄。