在許多產業中，於鎳層上鍍金是標準做法，從 DRAM 記憶體模組的邊緣連接器、電氣測試探針接點，到功率半導體晶片的金屬化層與導線鍵合墊皆是如此。雖然黃金在最終焊點中的作用已廣為人知，但我仍希望向業界專家進一步了解鍍金製程，因此有幸與MacDermid 公司的最終表面處理產品經理 Lenora Toscano（理學碩士）就此進行了討論。
安迪·麥基：在表面貼裝技術（SMT）及半導體組裝製程中，黃金在保護表面方面扮演什麼角色？
萊諾拉·托斯卡諾：黃金不會形成氧化物；它能保護鎳免於氧化或鈍化。乾淨的鎳表面對於大多數焊料類型而言具有極高的可焊性，但其氧化層使用標準助焊劑極難去除。此外，在組裝過程中，黃金幾乎會立即溶解於大多數焊料中，從而促進優異的潤濕性。
安迪·麥基：針對不同的電子產品和半導體組裝應用，黃金的厚度有哪些相關標準？
萊諾拉·托斯卡諾：ENIG（無電鍍鎳／浸金）鍍層的主要應用在於晶片直接封裝（COB）技術，在高密度互連（HDI）基板上，浸金層的典型厚度為 3 至 5 微英吋。
邊緣連接器通常需要使用硬鍍金。為符合 MIL-STD-275 標準，會採用酸鍍金工藝；該標準規定，鍍金須符合 MIL-G-45204 標準的 II 型、1 級要求。鍍層厚度應為 50 至 100 微英吋，在 150 微英吋鎳層上，典型厚度為 30 至 50 微英吋。
另一方面，就可焊接表面而言，其典型厚度為 5 至 15 微英吋，基層為 150 微英吋的鎳層。
就線接合而言，一般來說，在 200 微英吋鎳層上鍍至少 30 微英吋的金層效果良好。通常較傾向採用軟金。軟金製程亦適用於專為半導體晶片（晶粒）貼合所設計的電路板。這些特性符合 MIL-G-45204 標準的 I 型與 III 型規範。
安迪·麥基：浸金法與電鍍金法沉積的金層有何差異？
萊諾拉·托斯卡諾：主要有五個差異：
- 鍍層厚度有所不同。浸金是一種置換反應，金會置換表面上的鎳，且當鎳表面被浸金覆蓋後，反應便會自行停止。一般電鍍槽無法產生厚度遠超過 10 微英吋的鍍層，而電鍍金的厚度則取決於電流與時間。電流越高或電鍍時間越長，金鍍層就越厚。
- 金礦層的結構各不相同。電鍍金比天然多孔的浸漬沉積物密度更高。
- 硬度通常有所不同。電鍍金通常會在鍍層中摻入其他金屬，使鍍層更為堅硬。
- 孔隙率有所不同。浸鍍層的孔隙率比電鍍層更高；這是鍍層系統的固有特性。
- 鍍層成分（純度）會因電鍍液中的添加劑而有所不同。浸鍍金電鍍液中僅含金作為鍍層金屬，而電鍍系統則可能含有微量其他金屬。
安迪·麥基：黃金層必須有多厚才能完全保護底層表面？當客戶試圖降低黃金成本時，會面臨哪些取捨？
萊諾拉·托斯卡諾：根據 IPC-4552 ENIG 規範，1.97 微英吋是建議的最小值（以平均值為基準，波動範圍為 ±4 西格瑪），而典型值則為 3 至 5 微英吋。
從定義上來說，浸鍍金層本身具有多孔性。它確實能為底層的鎳提供極佳的保護，但隨著時間推移，鍍層的多孔性會導致鎳表面發生鈍化，進而降低潤濕力。當然，這個過程通常需要數年才會發生，但如果金鍍層過薄（低於最低要求），此現象便會提早發生，並影響可焊性。
安迪·麥基：黃金相較於白銀或其他金屬，有哪些優勢？
萊諾拉·托斯卡諾：同樣地， 黃金在儲存後仍具備良好的抗氧化性與可焊性，因為它不會形成氧化物或氫氧化物，因此不受可能縮短其他鍍層保存期限的溫度及儲存條件影響。它符合無鉛（Pb-free）組裝的要求，同時提供一個既可焊接，又可進行鋁線與金線鍵合的共面表面。
黃金具有良好的導電性，能形成電阻率低的接觸面。電鍍金同時也是一種極佳的蝕刻阻劑。
電鍍銀在印刷電路板產業中並未廣泛使用。在特定條件下，例如特定電位與濕度，銀會沿著鍍層表面遷移，並穿透絕緣層，形成低阻抗的漏電路徑。用於銀電鍍的鹼性氰化物電鍍液具有高度毒性。
若未妥善儲存甚至包裝，浸鍍銀容易出現問題。含有硫或會使銀材接觸空氣的包裝材料，將導致表面氧化變色（形成硫化物、硫酸鹽及氯化物）。表面污染程度過高，將對可焊性造成不利影響。
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萊諾拉——非常感謝您撥冗，並與我們分享您的專業知識。
乾杯安迪
