在许多行业中，将金（Au） 层沉积在镍基底上的做法已成标准工艺，应用范围涵盖DRAM存储器模块 边缘连接器、电气测试探针触点，以及功率半导体芯片 的金属化层和引线键合垫。尽管金（Au） 在最终焊点中的作用已广为人知，但我仍希望向行业专家进一步了解金（Au） 的沉积工艺，因此有幸就此与MacDermid公司最终表面处理产品经理Lenora Toscano（理学硕士）进行了探讨。
安迪·麦基：在表面贴装技术 以及半导体组装工艺中，金（Au） 在表面保护方面发挥着什么作用？
莱诺拉·托斯卡诺：金（Au） 不会形成氧化物；它能保护镍免受氧化或钝化。对于大多数焊料而言，干净的镍表面具有极高的可焊性 ，但其氧化层用标准助焊剂很难去除。此外，金（Au） 在组装过程中几乎能瞬间溶解于大多数焊料中，从而促进出色的润湿性。
安迪·麦基：针对不同的电子产品和半导体组装，金（Au） 的厚度有哪些标准？应用 ？
莱诺拉·托斯卡诺：ENIG（无电镀镍/浸渍金（Au） ）镀层的主要应用 在于芯片贴装（COB）技术，在高密度互连（HDI）基板上，浸渍金（Au） 层的典型厚度为3-5微英寸。
边缘连接器通常需要使用硬质镀层金（Au） 。采用酸沉积法金（Au） 以符合 MIL-STD-275 标准，该标准规定金（Au） 应符合 MIL-G-45204 标准中的 II 型、1 类要求。镀层厚度应为 50-100 微英寸，在 150 微英寸镍层上的典型厚度为 30-50 微英寸。
另一方面，对于可焊接表面，在150微英寸厚的镍层上，其典型厚度为5-15微英寸。
对于线材焊接层 ，通常情况下，在 200 微英寸镍层上镀至少 30 微英寸的金（Au） 镀层效果良好。通常更倾向于使用软质金（Au） 镀层。软质金（Au） 工艺也用于设计用于半导体芯片（芯片 ）贴装的电路板。这些特性符合 MIL-G-45204 标准中的 I 型和 III 型要求。
安迪·麦基：采用浸渍法（金（Au） ）和电镀法（金（Au） ）沉积的金（Au） 层之间有哪些区别？
莱诺拉·托斯卡诺：主要有五点区别：
- 镀层厚度有所不同。浸镀金（Au） 是一种置换反应，金（Au） 会置换表面的镍，并且随着镍表面被浸镀层金（Au） 覆盖，该反应会自行停止。普通电镀槽无法产生厚度超过 10 微英寸的镀层，而电镀金（Au） 的厚度则取决于电流和时间。电流越大或电镀时间越长，金（Au） 镀层就越厚。
- 金（Au） 沉积层的结构有所不同。电镀的金（Au） 比天然多孔的浸渍沉积层密度更高。
- 硬度通常有所不同。电镀的金（Au） 通常会在镀层中掺入其他金属，从而使镀层更坚硬。
- 孔隙度 情况有所不同。浸镀层中的孔隙度 含量比电镀层更高；这是该电镀系统的固有特性。
- 沉积成分（纯度）随电镀液中添加剂的不同而变化。浸镀金（Au） 电镀液中仅含金（Au） 作为镀层金属，而电镀系统可能会引入微量其他金属。
安迪·麦基：金（Au） 的厚度需要达到多少才能充分保护底层表面？当客户试图降低金（Au） 的成本时，会面临哪些权衡？
莱诺拉·托斯卡诺：根据IPC-4552标准（ENIG（镀镍浸金） ）的规定，1.97微英寸是建议的最小值（以均值±4西格玛为基准），典型值在3至5微英寸之间。
从定义上讲，浸渍式金（Au） 镀层具有多孔性。它确实能为底层镍提供非常好的保护，但随着时间的推移，镀层的孔隙度 会导致镍表面发生钝化，而润湿 的保护作用也会随之减弱。当然，这一过程通常需要数年时间才会发生，但如果金（Au） 的镀层过薄（低于最低要求），该过程就会提前发生，并影响可焊性 。
安迪·麦基：金（Au） 相比银或其他金属有哪些优势？
莱诺拉·托斯卡诺：同样 ，金（Au） 具有良好的抗氧化性能，且在储存后仍能保持可焊性 ，因为它不会形成氧化物或氢氧化物，因此不受温度和储存条件的影响——这些因素可能会缩短其他表面处理工艺的保质期。该工艺既符合无铅（Pb-free）组装的要求，又能提供一个既可焊接，又可进行铝线和金（Au） 线键合的共面表面。
金（Au） 具有良好的导电性，且能形成电阻较低的接触面。电镀金（Au） 还是一种出色的抗蚀剂。
电镀银在印刷电路板行业中并不广泛使用。在特定的电位和湿度条件下，银会沿镀层表面迁移并穿透绝缘层，从而形成低电阻的漏电路径。用于银电镀的碱性氰化物电镀液具有极高的毒性。
浸银 如果储存不当甚至包装不当，该产品容易出现问题。含有硫或允许与空气接触的包装材料会导致表面变色（形成硫化物、硫酸盐和氯化物）。严重的表面污染会对可焊性 造成不利影响。
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莱诺拉——非常感谢您抽出时间，并向我们分享您的专业知识。
干杯安迪
