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ENIG表面處理是什麼電路板？有何優缺點？
ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold，無電鍍鎳浸金)，是一種用於電路板表面處理(Finished)的製程，一般簡稱之為「化鎳浸金板」，也有人將之簡稱為「化金板」或「沉金板」，目前廣為應用於手機內裝的電路板上，有些BGA封裝IC的載板也會使用ENIGE或NEPIG(化學鎳鈀金)。
ENIG的外觀很容易辦認，目前在市面上看到的電路板表面如果可以看得到有金色的焊墊（如文章最前面圖片所示）大概就是它了，其實還有另外一種「電鍍鎳金」板也會呈現出金色的焊墊，但現在金子貴得很，除非特殊需求必須要用到比較厚的金層或是硬金，否則現在已經看不太到電鍍鎳金板了。
相較於電鍍鎳金來說，這種化鎳浸金在電路板廠的製程當中不需要在電路板上通電做電鍍，也不需要在每一個待電鍍的焊墊(pad)上拉一條導線接通才能鍍上鎳金，因此ENIG的製程相對比較簡單，產量也是電鍍鎳金的倍數之上，所以生產費用相對來說也就比電鍍鎳金來得便宜。
不過ENIG表面處理也有其缺點及問題，比如說焊接強度與銅基地PCB相比偏低，容易生成黑墊(Black pad)品質問題也常為人所詬病。
ENIG的鎳層及金層的厚度要求
依據IPC-4552(2002)的要求一般ENIG電路板的化金層厚度建議落在2µ"～5µ"（0.05µm～0.125µm）之間，而化學鎳層厚度則落在3µm(118µ")～6µm(236µ")。
隨著金價越來越貴，現在的PCB板廠為了節省成本，很容易在金層上偷斤減兩做手腳，建議要重點管控金層厚度，特別是大面積的焊墊。不過，金層越厚，也代表著成本越高，根據工作熊過往的經驗，我們曾經將金層厚度放鬆到最薄1.2µ"還可正常運作。
化學鎳金的生產流程大致如下：
前處理→除油→水洗→酸洗→水洗→微蝕→水洗→預浸（H2SO4）→活化（Pd觸媒）→水洗→化學鎳（Ni/P）→水洗→浸鍍金→金回收→水洗→烘乾
如果你想更詳細的了解ENIG的整個製程，可以參考這篇文章，還有影片可以加深印象：[影片]電路板生產線製程簡介(PCB Production Process)
電路板ENIG(化鎳浸金)表面處理的優點：
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其表面處理可以作當成COB打線的底金屬使用。
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可以反覆進行多次reflow(回焊)，一般會要求至少可以耐3次以上的高溫焊接，而且焊接品質仍然可以維持一致。
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具有優異的導電能力。可以當成按鍵導通的金手指線路使用，而且信賴度高。
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黃金金屬活性低，不易與大氣中的成份起反應，所以可以起到一定的防氧化、抗生鏽之能力。所以ENIG電路板的保存期限一般都可以輕易超過六個月以上，有時候即使放在倉庫中超過一年以上，只要其保存狀況良好，沒有生鏽問題，電路板只要經過烘烤除濕及焊性測試後確認沒問題，還是可以繼續使用來焊接生產。(請注意：由於金子越來越貴，許多PCB廠會降低金層厚度以節省成本，但金層太薄就無法完全覆蓋並保護其底層鎳金屬，以致偶有聽到ENIG存放一段時間氧化的情形，建議閱讀【零件掉落與電路板鍍金厚度的關係】及【浸金及電鍍金在電路板焊接中所扮演的角色】以更進一步了解金層厚度要求。)
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黃金暴露於空中也不易氧化，所以可以設計大面積的裸露墊(pad)來當做「散熱」之用。
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可以當成刀鋒板的接觸面之用。這個應用的鍍金層必須要厚一點。一般會建議鍍硬金。(更多閱讀：何謂硬金、軟金、電鍍金、化金、閃金？)
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ENIG的表面平坦，印刷印錫膏的平整度好，容易焊接。非常適合用於細間腳零件與小零件，如BGA, Flip-Chip 等零件。
電路板ENIG(化鎳浸金)表面處理的缺點：
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一般來說，Ni3Sn4的焊點強度不如Cu6Sn5，某些特別要求焊接強度的零件可能無法承受過大的外力衝擊力而有掉落風險。
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因為「金」的價格節節高升，所以成本相對的比OSP表面處理來得高。
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有「黑墊(Black pad)」或「黑鎳」產生的風險，黑墊一旦生成會造成焊點強度急速下降的問題。黑墊為複雜的NixOy化學式組成，其根本原因為化鎳表面在進行浸金置換反應時，其鎳面受到過度的氧化反應（金屬鎳游離成為鎳離子即可廣義的稱為氧化），再加以體積甚大的金原子（金原子半徑144pm）不規則沈積形成粗糙且疏鬆多孔的晶粒排列，也就是說「金」層未能完全覆蓋住其底下的「鎳」層，讓鎳層有機會繼續與空氣接觸，最後在金層下面漸漸形成鎳鏽，終至造成焊接阻礙。現在有一種「化鎳浸鈀金((ENEPIG)」的製程可以有效解決「黑墊」的問題，但因為其費用還是相對比較昂貴，所以目前還只有高階板、CSP(Chip Scale Package)或是BGA業者採用。（後續有機會再來探討「黑墊」問題）
所以，如果有電氣接觸需求的產品（例如彈片電氣接觸、按鍵接觸）就非常適合採用ENIG的板子。另外，少量的產品也比較適合採用ENIG，可以降低PCB沒有即時用完的報廢率。
延伸閱讀：
PCB焊接強度與IMC觀念
按鍵金手指上的綠色污染物是什麼？
整理幾種常見PCB表面處理的優缺點
何謂硬金、軟金、電鍍金、化金、閃金？
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訪客留言內容（Comments）
請教一下熊大:
我們4″ wafer 廠也有做化鎳鍍金的製程(雖然跟PCB可能有些地方不一樣),但最近遇到一個case想請教:
鍍金的時候,如果鍍浴剛建立好,此時的晶片浸下去可以鍍得較厚的金層,色澤也較明顯有橙黃色;但隨著鍍浴長時間使用,晶片鍍得的金層會越來越薄,色澤也偏淡,因此被客訴@@
目前我們長官想要建立一個補金程序,定義每使用多少次鍍浴要添補一定量的金.但是遇到一個難題是,怎樣可以偵測鍍浴中的金量並據此來認定需要補金的時間點??
(小弟初接觸此領域,只知道鍍浴控制pH值使用檸檬酸跟氨水,可是這兩個物質以及pH值看起來無法直接反應出鍍浴內的金量,不知是否還有什麼可以做為偵測的參數??)
HI! 您好! 最近有一個case 讓我很confuse，由於我目前用到一種FemtoFET™ Surface Mount 的零件，其零件相當小 最小的PAD 大約為0.2mm X 0.25mm 的大小，而焊接的良率仍無法滿足客戶的需求，其不良的現象是 與 元件PAD共接面 共金效果不佳，似乎會呈現假焊的現象。並且將假焊的零件拆下，元件PAD表面會呈現發微微深黑的現象，並且不再容易上錫。請問工作熊 有遇到類似案例嗎? 是否與所謂的黑鎳相關? 我們目前用的是化金的板子，但是發黑的位置不是在PCB版的PAD而是元件本體PAD上。
熊大您好,端午佳節愉快
在生產中有遇到一些狀況想請教，
目前在生產8層噴錫板在DRQFN 164上，常會遇到空焊問題，造成很大的維修困擾。
一路分析下來，因噴錫板表面處理無法平整，所以會造成IC浮高、傾斜導致空焊，PCB及SMT廠建議使用化金板來解決表面不平整問題。
因長期以來都是用噴錫板，沒有使用過化金板，DRQFN只能靠X-Ray檢查，其他看得到的吃錫狀況有沒有一些驗證方式，例如IC腳的吃錫推力。
感謝~
感謝熊大的回覆，
DRQFN在第一面就上件過爐，但是單DRQFN這一顆到目前仍有5~8%的不良率，每批不太一樣，目前討論下來是傾向使用化金板。
1.使用化金板不敢期望能把不良率降到0，但是不是一定比噴錫板更好，能夠不良率降到最低。
2.噴錫板與化金板的SMT Profile條件應該是不一樣的?
SMT廠的回覆設定條件是一樣的，但還是要依據試產狀況做調整。
感謝~
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請教一下熊大
不曉得您有沒有碰過PCB焊墊局部拒焊的狀況？(不定點,多為R/C/L)
PCB焊墊幾乎不吃錫, 但該位置的零件吃錫,
雖為偶發, 但客戶一直質疑為我SMT製程問題, 令人困擾.