从手机到卫星：沉金工艺在高端电子中的应用
如果你拆过高端电子产品（比如旗舰手机、服务器主板或者军工级设备），大概率会发现它们的PCB表面有一层金灿灿的镀层——这就是沉金板。
为什么高端电路板都爱用沉金？它比普通喷锡（HASL）或者OSP（有机保护膜）贵不少，但工程师们还是愿意为它买单。今天我们就来聊聊沉金板的优势、技术难点，以及它到底值不值得这个价钱。
1. 沉金板是什么？
沉金板的全称是化学镍金工艺，它的结构分为两层：
化学镍层：厚度通常3-5μm，提供良好的焊接性和导电性。
浸金层：厚度0.05-0.1μm，主要作用是防氧化，保护镍层不被腐蚀。
和传统喷锡不同，沉金是化学沉积工艺，不需要高温熔锡，因此对PCB的平整度和精细度更友好。
2. 为什么高端PCB都选沉金
（1）超平整表面，适合高密度元件
喷锡工艺会形成锡瘤，导致BGA、QFN等精细封装焊接不良。
沉金板表面几乎完全平整，适合0.4mm间距以下的BGA和微型贴片元件。
（2）抗氧化性强，存储寿命长
OSP在空气中几个月就会氧化，而沉金板的金层可以保存1-2年仍保持良好的可焊性。
这对军工、医疗等长周期产品至关重要。
（3）更适合高频信号
金的导电性比锡更好，高频信号损耗更低（尤其是毫米波、5G射频电路）。
沉金板的表面粗糙度更小，能减少趋肤效应带来的损耗。
（4）兼容金线键合
（5）很多芯片封装（如COB）需要直接在PCB上打金线，沉金是少数能支持键合工艺的表面处理方式。
3. 沉金板的挑战：黑盘问题
沉金工艺虽好，但有个让人头疼的问题——黑盘。
什么是黑盘？
在焊接时，镍层和金层之间可能发生腐蚀，导致焊盘发黑、焊接强度下降，甚至脱落。
根本原因：金层太薄，镀液中的磷含量控制不当，或者镍层氧化未被完全清除。
如何避免黑盘？
严格控制镀液参数（磷含量控制在7-9%）。
增加金层厚度（但成本会上升）。
采用替代工艺，如ENEPIG（化学镍钯金），但成本更高。
预算充足+高可靠性需求？选沉金。
只想省钱+对平整度要求不高？选喷锡或OSP。
需要金手指或超高频？考虑硬金（Hard Gold）。
5. 行业趋势：沉金会被取代吗？
目前，沉金仍然是高端PCB的主流选择，但一些新工艺正在挑战它的地位：
化学镍钯金：比沉金更耐腐蚀，但成本更高，主要用于航天、军工。
沉银：成本低、可焊性好，但易硫化发黑，存储时间短。
抗氧化铜（OSP+）：新一代OSP工艺，抗氧化能力提升，但尚未完全替代沉金。
短期内，沉金仍是高可靠性PCB的首选，但随着5G、AI芯片对高频高速信号的需求增长，未来可能会有更多优化方案出现。
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