《PCB 线路板用化学镀镍金工艺探讨》

瑞兴诺pcb · 发表于 2024-9-9 10:35

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本帖最后由 Heaven_1 于 2024-9-9 11:17 编辑

在当今电子科技高速发展的时代，PCB（印制电路板）作为电子设备的核心组成部分，其质量和性能直接影响着电子设备的可靠性和稳定性。而化学镀镍金工艺作为一种重要的 PCB 表面处理工艺，因其独特的优势而备受关注。

一、化学镀镍金工艺概述

化学镀镍金，即 ENIG（Electroless Nickel/Immersion Gold）工艺，是在 PCB 铜箔表面先化学镀上一层镍，然后再浸入金溶液中，使金原子沉积在镍层上，形成一层薄而均匀的金层。

二、化学镀镍金工艺的优势

1. 良好的可焊性
镍金层具有优良的可焊性，能够确保电子元件与 PCB 之间的牢固连接，提高焊接质量和可靠性。无论是在手工焊接还是自动化焊接过程中，化学镀镍金的 PCB 都能表现出出色的焊接性能。
2. 优异的耐腐蚀性
镍层作为底层，能够有效地防止铜箔的氧化和腐蚀，而金层则进一步增强了 PCB 的耐腐蚀性。在恶劣的环境条件下，化学镀镍金的 PCB 能够保持长期的稳定性和可靠性。
3. 平整的表面
化学镀镍金工艺可以在 PCB 表面形成非常平整的镀层，有利于电子元件的安装和布局。特别是对于细间距的 PCB 设计，平整的表面能够提高焊接的精度和可靠性。
4. 良好的电气性能
镍金层具有较低的接触电阻和良好的导电性能，能够保证电子信号的稳定传输。同时，化学镀镍金工艺还可以减少信号反射和干扰，提高电子设备的性能。

三、化学镀镍金工艺的流程

1. 前处理
包括清洗、微蚀、活化等步骤，目的是去除 PCB 表面的油污、氧化物和杂质，使铜箔表面具有良好的活性，为后续的化学镀镍金做好准备。
2. 化学镀镍
将 PCB 浸入含有镍离子的化学镀液中，通过化学反应在铜箔表面沉积一层镍层。化学镀镍的过程需要控制好温度、pH 值、镀液浓度等参数，以确保镍层的质量和厚度。
3. 浸金
在化学镀镍后的 PCB 表面浸入金溶液中，使金原子沉积在镍层上，形成一层薄而均匀的金层。浸金的时间和温度也需要严格控制，以保证金层的质量和厚度。
4. 后处理
包括清洗、烘干等步骤，目的是去除 PCB 表面的残留镀液和杂质，使 PCB 表面干净、整洁。

四、化学镀镍金工艺的挑战与解决方案

1. 黑盘问题
在化学镀镍金过程中，有时会出现黑盘现象，即镍层与金层之间出现黑色的区域，影响 PCB 的可焊性和可靠性。黑盘问题的产生主要与镍层的质量、金层的厚度、浸金时间和温度等因素有关。为了解决黑盘问题，可以采取优化化学镀镍和浸金工艺参数、提高前处理质量、加强过程控制等措施。
2. 金层厚度不均匀
由于化学镀镍金工艺的复杂性，有时会出现金层厚度不均匀的问题，影响 PCB 的外观和性能。为了解决金层厚度不均匀的问题，可以采取优化浸金工艺参数、加强搅拌和循环、提高镀液的稳定性等措施。
3. 成本较高
化学镀镍金工艺的成本相对较高，主要是由于镀液的价格较高、工艺过程复杂、需要严格的过程控制等因素造成的。为了降低成本，可以采取优化工艺参数、提高生产效率、采用低成本的原材料等措施。

五、结论

化学镀镍金工艺作为一种重要的 PCB 表面处理工艺，具有良好的可焊性、优异的耐腐蚀性、平整的表面和良好的电气性能等优势。然而，该工艺也面临着一些挑战，如黑盘问题、金层厚度不均匀和成本较高等。通过优化工艺参数、加强过程控制、提高生产效率等措施，可以有效地解决这些问题，提高化学镀镍金工艺的质量和可靠性，为电子设备的发展提供有力的支持。