沉金板外观发暗、局部发黑,甚至在焊接后出现焊点润湿不良?
同一款板子,不同批次沉金效果差异明显,质量难以稳定?
解决方案:从镍金工艺全过程解析沉金发黑问题
沉金(ENIG)工艺因其良好的焊接性能和表面平整度,被广泛应用于高密度PCB和精细贴装产品中。但在实际生产中,“沉金发黑”始终是困扰PCB质量的常见问题之一。沉金发黑不仅影响外观,更可能带来焊接可靠性隐患,其本质是镍金工艺控制失衡的结果。
1. 镍层质量是沉金外观的基础
沉金工艺中,金层本身非常薄,其外观和性能在很大程度上取决于下方镍层质量。如果镍层结晶粗大、孔隙率高或厚度不均,即便金层沉积完成,也容易在后期出现颜色发暗或局部发黑现象。这类问题往往源于前处理不充分或化学镀镍液老化。此外,镍层杂质含量过高,也会导致金层附着力下降,为后续氧化和腐蚀埋下隐患。
2. 沉金反应过度引发“黑盘”风险
沉金过程本质上是置换反应,如果控制不当,很容易出现反应过度。当金沉积时间过长或溶液活性过强,金会过度置换镍层,使镍层表面形成富磷区域。这类区域结构脆弱,极易在存储或回流焊过程中发生腐蚀,最终表现为沉金发黑甚至“黑盘”问题。因此,沉金并非“越多越好”,而是必须精准控制反应窗口。
3. 前处理清洁度直接影响镍金质量
沉金发黑问题中,前处理往往被低估。如果铜面活化不充分,或存在微量氧化、残胶、油污,镍层在沉积过程中就会出现附着不均的问题。这类缺陷在刚完成制板时可能不明显,但在后续储存、运输或焊接过程中会逐渐暴露。高可靠性产品对前处理清洁度要求极高,任何细微残留都可能放大为沉金质量问题。
4. 存储与后段工艺的叠加影响
即便沉金工艺本身控制良好,如果存储环境不当,同样可能出现发黑现象。高湿、高硫环境会加速镍金表面的化学反应,导致颜色异常。此外,在SMT回流焊过程中,如果温度曲线过激,也会放大镍层缺陷,使沉金外观和焊接性能同步下降。在实际项目中,深圳捷创电子在PCBA一站式服务中,会将PCB沉金质量、存储条件和SMT焊接工艺进行整体评估,避免单一环节失控带来连锁问题。
沉金发黑并非单一工艺失误,而是镍层质量、沉金反应控制、前处理清洁度以及存储与焊接条件共同作用的结果。通过稳定镀镍质量、精准控制沉金反应窗口、加强前处理管理,并合理规划后段存储和焊接工艺,才能从根本上降低沉金发黑风险,确保PCB外观与焊接可靠性同步达标。