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PCB化學(xué)沉金(ENIG)黑盤缺陷預(yù)防指南

  • 2025-04-11 09:51:00
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一、黑盤現(xiàn)象及其影響

黑盤現(xiàn)象是PCB化學(xué)沉金(ENIG)工藝中常見的缺陷,其主要表現(xiàn)為鎳層表面出現(xiàn)黑色或灰色的腐蝕痕跡。這種現(xiàn)象會顯著降低焊點的可靠性和可焊性,導(dǎo)致產(chǎn)品在使用過程中出現(xiàn)故障。

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 二、鎳層磷含量與金層孔隙率的關(guān)聯(lián)

1. 鎳層磷含量的影響  

   鎳層的磷含量是影響其耐腐蝕性和金層附著力的關(guān)鍵因素。通常,鎳層的磷含量應(yīng)控制在7-9%之間。當(dāng)磷含量低于7%時,鎳層的耐腐蝕性下降,容易受到酸性浸金槽的侵蝕,從而導(dǎo)致黑盤現(xiàn)象。  

   - 鎳層磷含量過高(超過9%)會降低鎳層的致密性,增加金層孔隙率,從而影響金層的均勻性和附著力。

 

2. 金層孔隙率的影響  

   金層孔隙率過高會導(dǎo)致金層與鎳層之間的結(jié)合力下降,增加焊點的氧化風(fēng)險,進(jìn)而影響可焊性。

 

 三、pH值控制范圍

1. 金槽液pH值的控制  

   在化學(xué)沉金工藝中,金槽液的pH值對鎳層的腐蝕和金層的沉積速率有顯著影響。建議將金槽液的pH值控制在4.5-5.5之間。  

   - pH值過低(低于4.5)會加劇鎳層的腐蝕,導(dǎo)致黑盤現(xiàn)象。  

   - pH值過高(高于5.5)會降低金層的沉積速率,影響生產(chǎn)效率。

 

2. 鎳槽液pH值的控制  

   鎳槽液的pH值也需嚴(yán)格控制,建議維持在4.5-5.5范圍內(nèi)。  

   - pH值過高會導(dǎo)致鎳層磷含量降低,耐腐蝕性下降。  

   - pH值過低則會增加鎳層的沉積速率,導(dǎo)致鎳層厚度不均勻。

 

 四、黑盤缺陷的預(yù)防措施

1. 優(yōu)化工藝參數(shù)  

   - 控制鎳層厚度在3-4μm范圍內(nèi),確保其均勻性。  

   - 控制金層厚度在0.05-0.1μm范圍內(nèi),避免過厚或過薄。

 

2. 藥水管理  

   - 定期檢測和更換金槽液,確保其成分和濃度符合工藝要求。  

   - 避免藥水老化或雜質(zhì)污染,必要時進(jìn)行更換。

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3. 生產(chǎn)環(huán)境控制  

   - 避免長時間放置沉金后的PCB板,及時轉(zhuǎn)入下道工序。  

   - 確保生產(chǎn)環(huán)境的清潔和穩(wěn)定,減少外界污染。

 

通過嚴(yán)格控制鎳層磷含量、金層孔隙率以及金槽液和鎳槽液的pH值,可以有效預(yù)防黑盤缺陷,提升化學(xué)沉金工藝的可靠性和產(chǎn)品質(zhì)量。