沉金板錫膏_沉金板制備和常見問題-深圳福英達(dá)
沉金板錫膏_沉金板制備和常見問題-深圳福英達(dá)
PCB的表面處理形式有很多，可以是OSP也可是鍍銀鍍金等方式。有一種廣泛應(yīng)用的PCB表面處理技術(shù)叫化鎳浸金，利用該表面處理技術(shù)所制成的就是沉金板。相比于鍍金板，沉金板的金層更薄，但致密性稍差。沉金板的金層厚度一般控制在0.05-0.1μm，鎳層則是3-5μm。金層既能起到導(dǎo)電，減緩腐蝕的作用，還可以保護(hù)鎳層不受氧化，從而維持優(yōu)秀的焊接能力。
圖1. 一個(gè)沉金板外觀。
沉金板制備
在開展化鎳浸金工藝前需要把PCB銅面進(jìn)行清潔。鎳槽中的還原劑（如次磷酸鈉）在溫度作用下將二價(jià)鎳還原為鎳原子沉積在銅面上。在反應(yīng)過程中次磷酸鈉的一價(jià)磷會(huì)氧化成三價(jià)磷或五價(jià)磷。磷原子會(huì)伴隨鎳層的生長出現(xiàn)在鎳層中。鎳層中的磷原子含量為7-8%稱為中等磷含量，9-11%則是高磷含量。不論是中等磷含量還是高磷含量，鎳層均由鎳瘤結(jié)晶形成。瘤溝過大會(huì)導(dǎo)致鍍層表面不平整，降低后續(xù)浸金質(zhì)量。
在完成化鎳后PCB會(huì)進(jìn)入浸金步驟。浸金過程是一個(gè)化學(xué)置換反應(yīng)。PCB的鍍鎳層在浸金槽中被氧化放出兩個(gè)電子，游離金得到電子被還原沉積在鎳層表面。隨著氧化還原反應(yīng)的進(jìn)行，金層逐漸變厚直到阻隔槽液和鎳層的反應(yīng)。
黑盤現(xiàn)象
有時(shí)在將失效焊點(diǎn)拆下來后會(huì)看到焊盤呈現(xiàn)一片黑色，這種情況很大可能是出現(xiàn)黑盤。黑盤現(xiàn)象的出現(xiàn)主要是有兩種原因。
(1) 粗糙的銅表面導(dǎo)致鎳面高低落差大導(dǎo)致沉金時(shí)金不能順利沉積到各個(gè)死角，導(dǎo)致鎳層被氧化出現(xiàn)黑盤。
(2) 沉金速度沒有得到有效控制。由于沉金速度不一致，導(dǎo)致金層厚度不均勻。金層較薄的位置更易出現(xiàn)槽液滲透現(xiàn)象。滲透進(jìn)入金層的槽液會(huì)對(duì)鎳層進(jìn)行氧化。氧化鎳脫離鎳層堆積在銅面上。然而氧化鎳附著力不足且難與銅發(fā)生冶金反應(yīng)，導(dǎo)致焊點(diǎn)容易脫落。
ENIG板金面不擴(kuò)散
焊盤金面不擴(kuò)散往往反映在回流后焊盤金層未能溶解進(jìn)熔融錫膏中，也就是焊盤拒焊現(xiàn)象。在這現(xiàn)象下，焊盤表面焊后仍保持金色。沉金板焊盤金層不溶解可以認(rèn)為是沉金槽液污染了金層，也可以是后續(xù)制程清洗不徹底和鎳層出現(xiàn)氧化。此外，正常情況下，沉金層中不應(yīng)該含有雜質(zhì)如鎳，銅等。一旦金層帶有一些不適當(dāng)?shù)碾s質(zhì)元素，就很容易誘發(fā)焊盤拒焊問題。
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