PCB化学沉金（ENIG）黑盘缺陷预防指南

一、黑盘现象及其影响

黑盘现象是PCB化学沉金（ENIG）工艺中常见的缺陷，其主要表现为镍层表面出现黑色或灰色的腐蚀痕迹。这种现象会显著降低焊点的可靠性和可焊性，导致产品在使用过程中出现故障。

 二、镍层磷含量与金层孔隙率的关联

1. 镍层磷含量的影响  

   镍层的磷含量是影响其耐腐蚀性和金层附着力的关键因素。通常，镍层的磷含量应控制在7-9%之间。当磷含量低于7%时，镍层的耐腐蚀性下降，容易受到酸性浸金槽的侵蚀，从而导致黑盘现象。  

   - 镍层磷含量过高（超过9%）会降低镍层的致密性，增加金层孔隙率，从而影响金层的均匀性和附着力。

2. 金层孔隙率的影响  

   金层孔隙率过高会导致金层与镍层之间的结合力下降，增加焊点的氧化风险，进而影响可焊性。

 三、pH值控制范围

1. 金槽液pH值的控制  

   在化学沉金工艺中，金槽液的pH值对镍层的腐蚀和金层的沉积速率有显著影响。建议将金槽液的pH值控制在4.5-5.5之间。  

   - pH值过低（低于4.5）会加剧镍层的腐蚀，导致黑盘现象。  

   - pH值过高（高于5.5）会降低金层的沉积速率，影响生产效率。

2. 镍槽液pH值的控制  

   镍槽液的pH值也需严格控制，建议维持在4.5-5.5范围内。  

   - pH值过高会导致镍层磷含量降低，耐腐蚀性下降。  

   - pH值过低则会增加镍层的沉积速率，导致镍层厚度不均匀。

 四、黑盘缺陷的预防措施

1. 优化工艺参数  

   - 控制镍层厚度在3-4μm范围内，确保其均匀性。  

   - 控制金层厚度在0.05-0.1μm范围内，避免过厚或过薄。

2. 药水管理  

   - 定期检测和更换金槽液，确保其成分和浓度符合工艺要求。  

   - 避免药水老化或杂质污染，必要时进行更换。

3. 生产环境控制  

   - 避免长时间放置沉金后的PCB板，及时转入下道工序。  

   - 确保生产环境的清洁和稳定，减少外界污染。

通过严格控制镍层磷含量、金层孔隙率以及金槽液和镍槽液的pH值，可以有效预防黑盘缺陷，提升化学沉金工艺的可靠性和产品质量。