沉金板

工艺介绍

　　一、 工艺简介

　　沉金工艺之目的的是在印制线路表面上沉积颜色稳定，光亮度好，镀层平整，可焊性良好的镍金镀层。

　　基本可分为四个阶段：前处理（除油，微蚀，活化、后浸），沉镍，沉金，后处理（废金水洗，DI水洗，烘干）。

　　二、 前处理

　　沉金前处理一般有以下几个步骤：除油（30%AD-482），微蚀（60g/InaPS,2%H2SO4）,活化（10%Act-354-2），后浸（1%H2S04）。以除去铜面氧化物，并在铜面沉钯，以作沉镍活化中心。其中某个环节处理不好，将会影响随后的沉镍和沉金，并导致批量性的报废。生产过程中，各种药水必须定期分析和补加，控制在要求范围内。较重要的比如：微蚀速率应控制在“25U—40U”，活化药水铜含量大于800PPM时必须开新缸，药水缸的清洁保养对联PCB的品质影响也较大，除油缸，微蚀缸，后浸缸应每周换缸，各水洗缸也应每周清洗。

　　三、 沉镍

　　沉镍药水的主要成分为Ni2+(5.1-5.8g/1)和还原剂次磷酸钠（25-30g/1）以及稳定剂，由于化学镍对药水成分范围要求比较严格，在生产过程中必须每班分析化验两次，并依生产板的裸铜面积或经验补加Ni2还原剂，补加料时， 应遵循少量，分散多次补料的原则，以防止局部镀液反应剧烈，导致镀液加速老化，PH值，镀液温度对镍厚影响比较大，镍药水温度抄袭控制在85℃-90℃。PH在5.3-5.7,镍缸 不生产时，应将镍缸温度降低至70℃左右，以减缓镀液老化，化学镍镀液对杂质比较敏感，很多化学成分对化学镍有害，可分为以下几类：

　　抑制剂：包括Pb.Sn..Hg.Ti.Bi(低熔点的重金属)， 有机杂质包括S2，硝酸及阴离子润湿剂。所有这些物质都会降低活性，导致化学镀速度降低并漏镀，严惩时，会导致化学镀镍工艺完全停止。

　　有机杂质：包括：除以上所提到的有机的稳定剂以外，还有塑料剂以及来自于设备和焊锡的杂质。尽管可通过连续镀清除一部分杂质，但不能完全清除。

　　不稳定剂：包括Pd和少量的铜，这两种成分造在化学镍不稳定，使镀层粗糙，而且过多地镀在槽壁及加热器上。

　　固体杂质：包括硫酸钙或磷酸钙及其它不溶性物质沉入或带入溶液。过滤可清除固体颗粒。

　　总之：在生产过程中要采取有效措施减少此类杂质混入镀液。

　　四、沉金 来源:www.pcbzpw.cn/pcbzl/

　　沉金过程是一种浸金工艺，沉金缸的主要成分；Au(1.5-3.5g/l),结合剂为（Ec0.06-0.16mol/L），能在镍磷合金层上置换出纯金镀怪，使得镀层平滑，结晶细致，镀液PH值一般在4-5之间，控制温度为85℃-90℃。

　　五、后处理

　　沉金后处理也是一个重要环节，对印制线路板来说，一般包括：废金水洗，DI水洗，烘干等步骤，有条件的话可以用水平洗板积对沉金板进行进一步洗板，烘干。水平面洗板机可按药水洗（硫酸10%，双氧水30g/L），高压DI水洗（30~50PSI），DI水洗，吹干，烘干顺序设置流程，以彻底除去印制线路板孔内及表面药水和水渍，而得到镀层均匀，光亮度好的沉金板。

　　六、生产过程中的控制

　　在沉镍金生产过程中经常出现的问题，常常是镀液成分失衡，添加剂品质欠佳及镀液杂志含量超标，防止和改善此问题，对工艺控制起到很大的作用，现将生产过程中应注意的因素有以下几种：

　　1） 、化学镍金工艺流程中，因为有小孔，每一步之间的水洗是必需的，应特别注意。

　　2） 、微蚀剂与钯活化剂之间 微蚀以后，铜容易褪色，严重时使钯镀层不均匀，从而导致镍层发生故障，如果线路板水洗不好，来自于微蚀的氧化剂会阻止钯的沉积，结果影响沉金的效果，从而影响板的品质。

　　3）、钯活化剂与化学镍之间 钯在化学镍工艺中是最危险的杂质，极微量的钯都会使槽液自然分解。尽钯的浓度很低，但进入化学镀槽前也应好好水洗，建议采用有空气搅拌的两道水洗。

　　4）、化学镍与浸金之间 在这两步之间，转移时间则容易使镍层钝化，导致浸金不均匀及结合力差。这样容易造成甩金现锡。

　　5）、浸金后为保持可焊性及延展性，镀金后充分水洗（一道水洗用蒸馏水），并完全干燥，特别是完全干燥孔内。

　　6）沉镍缸PH，温度 沉镍缸要升高PH，用小于50%氨水调节，降低PH，用10%V/V硫酸调节。所有添加都要慢慢注入，连续搅拌。PH值测量应在充分搅拌时进行，以确保均衡的镀液浓度。温度越高，镀速越快。当镀厚层时，低温用来减慢针出现。

特点

　　采用沉金板的PCB主要有以下特点：

　　1、 因沉金与镀金所形成的晶体结构不一样，沉金会呈金黄色较镀金来说更黄，客户更满意。

　　2、 因沉金与镀金所形成的晶体结构不一样，沉金较镀金来说更容易焊接，不会造成焊接不良，引起客户投诉。

　　3、 因沉金板只有焊盘上有镍金，趋肤效应中信号的传输是在铜层不会对信号有影响。

　　4、 因沉金较镀金来说晶体结构更致密，不易产成氧化。

　　5、 因沉金板只有焊盘上有镍金，所以不会产成金丝造成微短。

　　6、 因沉金板只有焊盘上有镍金，所以线路上的阻焊与铜层的结合更牢固。

　　7、 工程在作补偿时不会对间距产生影响。

　　8、 因沉金与镀金所形成的晶体结构不一样，其沉金板的应力更易控制，对有邦定的产品而言，更有利于邦定的加工。同时也正因为沉金比镀金软，所以沉金板做金手指不耐磨。

　　9、 沉金板的平整性与待用寿命与镀金板一样好。

与其他工艺的比较

　　焊接强度比较

　　沉金板经过三次高温后焊点饱满，光亮

　　OSP板经过三次高温后焊点为灰暗色，类似氧化的颜色

　　经过三次高温焊接以后可以看出沉金板卡焊点饱满光亮焊接良好并对锡膏和助焊剂的活性不会影响，而OSP工艺的板卡焊点灰暗没有光泽，影响了锡膏和助焊剂的活性，易于造成空焊，返修增多

　　散热性比较

　　金的导热性是好的，其做的焊盘因其良好的导热性使其散热性。散热性好PCB板温度就低，芯片工作就越稳定。沉金板散热性良好，可在Notebook板上CPU承受区、BGA式元件焊接基地上使用全面性散热孔，而OSP和化银板散热性一般。

　　可电测性比较

　　沉金板在生产和出货前后可直接进行测量，操作技术简单，不受其它条件影响；OSP板因表层为有机可焊膜，而有机可焊膜为不导电膜，因此根本无法直接测量，须在OSP前先行测量，但OSP后容易出现微蚀过度后顾之忧，造成焊接不良；化银板表面为皮膜稳定性一般，对外界环境要求苛刻。

　　工艺难度和成本比较

　　沉金工艺板卡工艺难度复杂，对设备要求较高，环保要求严格，并因大量使用金元素成本在无铅工艺板卡中；化银板卡工艺难度稍低，对水质及环境要求相当严格，成本较沉金板稍低；OSP板卡工艺难度最简单，因此成本也。