PCB沉金板生产全流程揭秘：从裸铜到黄金战甲

    各位 PCB 工程师，你手里那块闪闪发亮的沉金板，可不是天生就这么 “高贵” 的！从一块光秃秃的裸铜板，到穿上 0.05-0.1μm 的 “黄金战甲”，中间要经过 6 道关键工序，每一步都得拿捏好温度、时间、浓度的 “分寸”，稍微差一点就可能翻车。今天咱们就当一回 “车间观察员”，全程揭秘沉金板的生产流程，尤其是温度控制和厚度均匀性这两大质量控制点，保证让你看完直呼 “涨知识”！

 

 

 

第一步：除油—— 给 PCB “洗个澡”，洗掉表面的 “脏东西”
刚生产出来的 PCB 裸铜板，表面难免沾着油污、指纹、灰尘这些杂质，这些东西会影响后续镀层的附着力，必须先彻底清除。 除油工序用的是碱性除油剂，主要成分是氢氧化钠、碳酸钠和表面活性剂。操作的时候，把 PCB 放进除油槽里，温度控制在 40-50℃，浸泡 5-8 分钟。这个温度很关键：温度太低，除油剂活性不够，油污洗不干净；温度太高，会腐蚀铜表面，导致后续镀层结合力变差。 除油完成后，还要用清水反复冲洗 3-5 次，确保表面没有残留的除油剂 —— 这一步千万别偷懒，残留的除油剂会直接导致后续沉镍时出现 “漏镀”。

 

 

第二步：微蚀—— 给铜表面 “打毛”，让镀层粘得更牢
除油后的铜表面太光滑，镀层就像贴在玻璃上的贴纸，一撕就掉。微蚀的作用就是把铜表面 “腐蚀” 出一层均匀的粗糙面，增大接触面积，让镍层能牢牢 “抓” 住铜。 微蚀用的是过硫酸钠微蚀液，浓度一般控制在 80-120g/L，温度 25-30℃，处理时间 1-2 分钟。这里的核心是控制微蚀量，一般要求蚀掉 1-2μm 的铜层。微蚀量太少，表面不够粗糙；微蚀量太多，会导致焊盘尺寸变小，影响后续焊接。 处理完后，同样要彻底水洗，而且要用去离子水，避免自来水里的杂质污染板面。

 

 

第三步：活化—— 给 PCB “撒点催化剂”，让沉镍反应能启动
化学镀镍是自催化反应，得先在铜表面镀一层薄薄的钯（Pd）作为催化剂，不然反应根本没法开始 —— 这一步就是活化，也叫 “敏化 - 活化” 两步法。 首先把 PCB 放进敏化液里，让表面吸附一层还原剂；然后再放进活化液里，活化液里的钯离子被还原成金属钯，牢牢吸附在铜表面。活化的温度一般是 30-35℃，时间 3-5 分钟。 这里的关键是钯层的均匀性，要是钯层分布不均，后续沉镍就会出现 “厚的厚、薄的薄” 的情况。活化完成后，必须用去离子水快速冲洗，防止钯离子残留。

 

 

第四步：沉镍—— 核心工序，给 PCB 镀上 “镍铠甲”
这是整个沉金工艺最核心的一步，也是最考验技术的一步。沉镍槽里的镀液成分很复杂，包含镍盐、还原剂、络合剂、稳定剂等，温度要精准控制在 85-90℃—— 这个温度是反应的 “黄金温度”，差 1℃都会影响镍层的厚度和成分。 把活化后的 PCB 放进镀液里，自催化反应就开始了：镍离子被还原成金属镍，和磷原子一起沉积在铜表面，形成镍磷合金层。沉镍的时间一般是 20-30 分钟，刚好能把镍层厚度控制在 5-8μm—— 这个厚度既能隔绝铜，又不会影响焊接。 这里有个控制厚度均匀性的小技巧：采用空气搅拌 + 阴极移动，让镀液在 PCB 表面均匀流动，避免因为局部镀液浓度过低导致镀层厚度不均。同时，还要定期分析镀液成分，及时补充消耗的镍盐和还原剂。

 

 

第五步：浸金—— 给镍层穿上 “黄金外衣”
沉镍完成后，PCB 要先经过水洗、酸洗，去除表面的镍盐残留，然后才能进入浸金槽。浸金液的主要成分是氰化金钾，pH 值控制在 4-5，温度 70-80℃，浸泡时间 5-10 分钟。 前面咱们说过，浸金是置换反应，金层厚度完全靠反应时间控制。一般来说，5 分钟左右就能镀出 0.05μm 的金层，10 分钟大概能到 0.1μm。这个厚度刚刚好：太薄了，没法完全覆盖镍层；太厚了，不仅增加成本，还会影响焊接 —— 因为金太多会导致焊点变脆。 浸金的时候要注意轻轻晃动 PCB，让浸金液和镍层充分接触，保证金层厚度均匀，不会出现 “有的地方亮、有的地方暗” 的情况。

 

 

第六步：后处理—— 给沉金板 “收尾”，保证品质稳定
浸金完成后，PCB 的表面处理还没结束，还要经过水洗、烘干、检测三道收尾工序。 首先用去离子水冲洗 3-4 次，把表面的金盐残留洗干净；然后放进烘箱，在 60-80℃的温度下烘干 10-15 分钟，注意温度不能太高，不然会导致金层变色；最后就是质量检测，用 X 射线测厚仪检查镍层和金层的厚度，用附着力测试仪检测镀层结合力，还要检查表面有没有氧化、发黑、漏镀等缺陷。 只有全部合格的沉金板，才能进入下一道工序，最终送到客户手里。