PCB工艺丨镀金 VS OSP工艺对比
如何区分识别PCB板及连接器座子上的「闪金」「电镀金」「化金」「硬金」「软金」？
在PCB和连接器行业的电镀工艺中，分两大类：电解电镀(以下简称电镀)和化学镀。
电镀 | 电镀是指借外界电流的作用、在溶液中进行电解反应、使需要涂覆的物质表面沉积“一层均匀、致密的金属或合金的过程。电镀反应原理是原电池反应。电镀时阳极发生氧化反应，溶解失去电子，金属原子变成阳离子；阴极发生还原反应，金属阴离子得到电子，形成镀层。 |
化学镀 | 在水溶液中不依赖外加电源，仅靠镀液中的还原剂进行化学还原反应，使金属离子不断还原为金属原子沉积在基体表面，形成金属镀层的工艺方法。化学镀不需要外电流，镀层厚度均匀，针孔率低。 |
工艺 | 英文全称 | 缩写 | 核心差异 | 典型应用场景 |
电镀镍金 | Electrolytic Nickel/Gold | ENG | 电解沉积，金层厚，耐磨性高 | 连接器、金手指 |
化学镀镍金 | Electroless Nickel Immersion Gold | ENIG | 化学沉积，金层薄，表面平整 | BGA、高密度SMT |
化学镀镍钯金 | Electroless Nickel Palladium Gold | ENEPIG | 增加钯层防腐蚀，适合高可靠性 | 军工、高可靠性产品 |
有机保焊膜 | Organic SolderabilityPreservatives | OSP 有机涂层 | 成本低但保存期短 |
电镀镍金 | ||
Electrolytic Nickel/ Gold | Electroless Nickel/Immersion Gold | |
（在金属铜上通过电流的作用电镀上一层镍、再镀上一层金镀层。） 通过电解法在铜层表面先镀一层镍（厚度3-5μm），再镀一层金（厚度0.05-0.3μm）的工艺。金层用于保护镍层并提高可焊性。 | 通过化学还原反应在铜表面沉积镍磷合金层（厚度3-5μm），再置换一层薄金（0.025-0.1μm）的工艺。 | |
镍、金合金镀层 | ||
酸洗除油一微蚀→预浸一镀镍一镀金 | 酸洗除油一微蚀→预浸一活化→后浸一化镍一清洗一化金 | |
垂直龙门线/VCP线 | ||
必须通电通过引线使产品导电，在金属层(铜)上镀镍金 | 无需导电，在金属层(铜)上镀镍金 | |
常用于插拔类场景连接器金手指的表面处理（硬金或合金） 连接器端子、金手指、芯片封装打线。 | 无需导电，无设计的局限性，常用于BGA设计，或者无法设计引线的产品； BGA、QFP等精密焊盘，替代传统电镀镍金。 | |
1、高延展性、附着力强，耐腐蚀、耐磨损; 2、制程简单，易于管控； 3、焊接性能好，可靠性佳; 4、操作温度低、时间短，对FPC(如油墨等)的攻击较小； 5、保存有效期较长; 耐磨性高，适合连接器金手指等需频繁插拔的场景；抗氧化能力强，适合长期存储。 | 1、无需引线设计，设计局限性小； 2、镀层厚度均匀性好； 3、保存有效期较长; 4、焊接性能好，可靠性佳； 表面平整度高，适合高密度SMT；无需电流，工艺简单。 | |
1、镀层厚度均匀性较差(对设备的要求高) 2、产品必须有引线设计，通电后才可发生反应，有一定的局限性。 3、工艺复杂，成本高；金层过厚可能导致焊点脆化（金脆现象）。 | 1、制程较为复杂，药水消耗较快(镍槽)难以管理； 2、产品上金的原理是金槽的金离子对镍层进行置换，所以只能做较薄的金，如果做厚金会造成镍层有轻微腐蚀，其可靠性将会下降； 3、操作温度高、时间长，对FPC(如油墨等)的攻击较大； 4、易出现“黑盘”（镍层氧化腐蚀）；金层薄，多次回流焊后可靠性下降。 |
化学镀镍钯金 | ||
Electroless Nickel Palladium Gold | Organic Solderability Preservatives | |
金-金 | ||
通过“唑类”的物质与铜面发生络合反应，在铜面上形成一层薄薄的有机保护膜。 这层膜具有防氧化，耐热冲击，耐湿性，用以保护铜表面于常态环境中不再继续生锈(氧化或硫化等)；但在后续的焊接高温中，此种保护膜又必须很容易被助焊剂所迅速清除，如此方可使露出的干净铜表面得以在极短的时间内与熔融焊锡立即结合成为牢固的焊点。 | ||
酸洗除油一微蚀→预浸一活化一后浸一化镍一化钯一化金 | 酸洗除油一微蚀→预浸→OSP→烘干 | |
无需导电，在金属层(铜)上镀镍钯金 | 无需导电，在金属层(铜)上形成一层有机防氧化(保焊膜) | |
（可以设计更小的PIN间距，加大了布线的密度，如更高像素的摄像头模组产品。） 军工、航空航天等高可靠性产品，替代ENIG | 适用于线路简单、高焊接性能 的产品。 | |
1、无箭引线设计，设计局限性小； 2、镀层厚度均匀性好； 3、可以设计更小的焊盘，在原有的面积上增加更多的布线区域； 4、钯层保护了镍层，也为金线互熔提供了基础，在较薄的金镀层也可以获得很好的绑线效果: 5、保存有效期较长； 6、焊接性能好，可靠性佳； 7、熔接层是FPC的金和金线的金互熔，普通镍金镀层无法满足。 钯层阻隔镍与金的直接接触，防止腐蚀；金层更薄仍可满足打线需求；耐多次回流焊。 | 1、制程简单，药水易于管理: 2、生产效率高； 3、焊盘平整度好； 4、和焊盘之间无IMC层，锡层直接和铜进行焊接，具有很高的可靠性，结合力佳； 5、低温的加工工艺，成本低(可低于喷锡)，加工时的能源使用少等等。 成本低，工艺简单；表面平整，适合SMT；无铅环保。 | |
1、制程较为复杂，药水消耗较快(镍槽)难以管理； 2、操作温度高、时间长，对FPC(如油墨等)的攻击较大； 工艺复杂，钯成本高；需严格控制镀液参数。 | 1、形成的保护膜极薄，易于划伤(或擦伤)，必须精心操作和运放； 2、经过多次高温焊接过程的OSP膜(指未焊接的连接盘上OSP膜)会发生变色或裂缝，影响可焊性和可靠性； 3、对设备要求较高； 4、保存有效期较短。 保存期短（6个月内需使用）；不耐多次高温焊接；无法用于接触式开关。 |
镍底层 | |
多孔性 | |
磨损 | |