福英达

PCB的表面处理形式有很多，可以是OSP也可是镀银镀金等方式。有一种广泛应用的PCB表面处理技术叫化镍浸金，利用该表面处理技术所制成的就是沉金板。相比于镀金板，沉金板的金层更薄，但致密性稍差。沉金板的金层厚度一般控制在0.05-0.1μm，镍层则是3-5μm。金层既能起到导电，减缓腐蚀的作用，还可以保护镍层不受氧化，从而维持优秀的焊接能力。

                                                                                                                                 图1. 一个沉金板外观。

沉金板制备

在开展化镍浸金工艺前需要把PCB铜面进行清洁。镍槽中的还原剂（如次磷酸钠）在温度作用下将二价镍还原为镍原子沉积在铜面上。在反应过程中次磷酸钠的一价磷会氧化成三价磷或五价磷。磷原子会伴随镍层的生长出现在镍层中。镍层中的磷原子含量为7-8%称为中等磷含量，9-11%则是高磷含量。不论是中等磷含量还是高磷含量，镍层均由镍瘤结晶形成。瘤沟过大会导致镀层表面不平整，降低后续浸金质量。


在完成化镍后PCB会进入浸金步骤。浸金过程是一个化学置换反应。PCB的镀镍层在浸金槽中被氧化放出两个电子，游离金得到电子被还原沉积在镍层表面。随着氧化还原反应的进行，金层逐渐变厚直到阻隔槽液和镍层的反应。


黑盘现象

有时在将失效焊点拆下来后会看到焊盘呈现一片黑色，这种情况很大可能是出现黑盘。黑盘现象的出现主要是有两种原因。

(1) 粗糙的铜表面导致镍面高低落差大导致沉金时金不能顺利沉积到各个死角，导致镍层被氧化出现黑盘。


(2) 沉金速度没有得到有效控制。由于沉金速度不一致，导致金层厚度不均匀。金层较薄的位置更易出现槽液渗透现象。渗透进入金层的槽液会对镍层进行氧化。氧化镍脱离镍层堆积在铜面上。然而氧化镍附着力不足且难与铜发生冶金反应，导致焊点容易脱落。


ENIG板金面不扩散

焊盘金面不扩散往往反映在回流后焊盘金层未能溶解进熔融锡膏中，也就是焊盘拒焊现象。在这现象下，焊盘表面焊后仍保持金色。沉金板焊盘金层不溶解可以认为是沉金槽液污染了金层，也可以是后续制程清洗不彻底和镍层出现氧化。此外，正常情况下，沉金层中不应该含有杂质如镍，铜等。一旦金层带有一些不适当的杂质元素，就很容易诱发焊盘拒焊问题。


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