PCB沉金工艺流程简介概述

PCB沉金（化学镀镍浸金，ENIG）是一种常见的表面处理工艺，主要用于提升PCB焊盘的可焊性、平整度及抗氧化性。以下是其工艺流程的概述：

1. 前处理

• 清洁与除油：去除铜面氧化层、油污及杂质，通常采用酸性或碱性清洗剂。

• 微蚀：通过微蚀液（如过硫酸钠或硫酸双氧水）轻微腐蚀铜面，形成微观粗糙度，增强后续镀层附着力。

• 水洗：多次水洗确保表面洁净。

2. 化学镀镍（Ni沉积）

• 原理：通过自催化化学反应在铜面沉积一层均匀的镍磷合金（Ni-P，磷含量6-9%）。

• 关键参数：

  • 温度：85-95℃

  • pH值：4.5-5.5

  • 时间：15-30分钟（控制镍层厚度3-6μm）

• 作用：提供可焊性基底，防止铜扩散，增强耐腐蚀性。

3. 浸金（Au沉积）

• 原理：利用置换反应在镍层表面置换出一层薄金（0.05-0.15μm）。

• 关键参数：

  • 温度：80-90℃

  • pH值：4.0-5.0

  • 时间：5-10分钟

• 作用：保护镍层不被氧化，提供低接触电阻的焊接表面。

4. 后处理

• 水洗与干燥：彻底清洗残留药液，热风烘干。

• 检验：

  • 厚度测试（XRF或切片分析）

  • 结合力测试（胶带剥离）

  • 外观检查（无黑盘、空洞、漏镀等缺陷）。

沉金工艺特点

优点：

• 高平整度：适合高密度BGA、QFP等精细元件焊接。

• 抗氧化性强：存储时间长（6-12个月）。

• 接触性能好：适用于金手指、连接器等高频/高可靠性场景。

缺点：

• 成本高：金价格昂贵，工艺复杂。

• 黑盘风险：镍层过度腐蚀可能导致焊接不良（需严格控制工艺参数）。

应用场景

• 高密度互连（HDI）板、柔性板（FPC）。

• 高频/高速信号传输（如5G、射频模块）。

• 金手指、测试点、接触式连接器等需要多次插拔的场景。

总结

沉金工艺通过镍层提供机械支撑和可焊性，金层保障抗氧化性，是高端PCB制造的关键技术，尤其适用于对可靠性和信号完整性要求高的电子产品。需严格控制各环节参数以避免缺陷（如黑盘），并平衡成本与性能需求。