PCB沉金板黑盘问题:成因排查与防治对策,工程师必看
来源:捷配
时间: 2026/01/23 09:34:30
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做沉金板的小伙伴,肯定遇到过这样的糟心事儿:明明按照工艺要求生产,结果板子表面出现一块块发黑的区域,像长了 “黑斑” 一样,这就是行业里说的 “黑盘问题”。黑盘不仅影响 PCB 的外观,还会导致焊接不良、接触电阻变大,严重时直接整批板子报废。今天咱们就来深挖黑盘问题的成因,再给出一套实打实的防治对策,帮大家彻底解决这个 “老大难”。
首先,得搞懂黑盘到底是什么。通过显微镜观察可以发现,黑盘区域的镍层表面出现了氧化或腐蚀的痕迹,原本银白色的镍层变成了灰黑色,甚至还会出现细小的针孔。这些黑斑的本质,是镍层在沉金过程中发生了异常的化学反应,导致表面状态改变。

接下来,咱们逐一排查黑盘问题的四大核心成因。
成因一:前处理清洗不彻底,残留污染物干扰反应
沉金前,PCB 需要经过除油、微蚀、酸洗等前处理工序,目的是去除铜面的油污、氧化层和杂质。如果除油剂浓度不够、微蚀深度不足,或者水洗槽的水质太差,铜面就会残留油污、铜粉等污染物。这些污染物会阻碍镍层的正常沉积,导致局部镍层厚度不均,后续沉金时,薄镍层区域就容易被氧化,形成黑盘。
举个例子:某工厂的水洗槽长期不更换纯水,水中的氯离子浓度超标,导致 PCB 表面残留氯离子,沉金后 80% 的板子都出现了黑盘。
成因一:前处理清洗不彻底,残留污染物干扰反应
沉金前,PCB 需要经过除油、微蚀、酸洗等前处理工序,目的是去除铜面的油污、氧化层和杂质。如果除油剂浓度不够、微蚀深度不足,或者水洗槽的水质太差,铜面就会残留油污、铜粉等污染物。这些污染物会阻碍镍层的正常沉积,导致局部镍层厚度不均,后续沉金时,薄镍层区域就容易被氧化,形成黑盘。
成因二:沉镍药水参数失控,镍层结构疏松
沉金板的镍层是化学沉镍工艺形成的,药水的 pH 值、温度、还原剂浓度,直接决定了镍层的质量。如果 pH 值偏低(低于 4.5),镍层沉积速度变慢,结构会变得疏松多孔;如果温度过高(超过 90℃),镍层晶粒会变大,表面粗糙度增加。疏松的镍层就像 “海绵” 一样,容易吸附空气中的氧气和水分,从而发生氧化发黑。
另外,沉镍药水中的稳定剂含量不足,会导致镍层出现 “结瘤” 现象,结瘤部位的镍层厚度不均,也是黑盘的高发区。
沉金板的镍层是化学沉镍工艺形成的,药水的 pH 值、温度、还原剂浓度,直接决定了镍层的质量。如果 pH 值偏低(低于 4.5),镍层沉积速度变慢,结构会变得疏松多孔;如果温度过高(超过 90℃),镍层晶粒会变大,表面粗糙度增加。疏松的镍层就像 “海绵” 一样,容易吸附空气中的氧气和水分,从而发生氧化发黑。
成因三:沉金工艺参数不当,金层覆盖不完整
沉金的目的是在镍层表面覆盖一层致密的金层,隔绝空气。如果沉金时间太短、金盐浓度不够,金层厚度就会不足,无法完全覆盖镍层;如果沉金药水的 pH 值偏高,金层沉积速度过快,容易出现 “漏镀” 现象。这些未被金层覆盖的镍层区域,会直接暴露在空气中,发生氧化发黑。
还有一个容易被忽略的点:沉金后的水洗不及时,残留的金药水会与镍层发生化学反应,导致局部镍层腐蚀,形成黑盘。
沉金的目的是在镍层表面覆盖一层致密的金层,隔绝空气。如果沉金时间太短、金盐浓度不够,金层厚度就会不足,无法完全覆盖镍层;如果沉金药水的 pH 值偏高,金层沉积速度过快,容易出现 “漏镀” 现象。这些未被金层覆盖的镍层区域,会直接暴露在空气中,发生氧化发黑。
成因四:后处理与储存环境恶劣,加速镍层氧化
沉金板生产完成后,如果没有及时进行烘干处理,表面残留的水分会成为镍层氧化的 “催化剂”;如果储存环境的湿度太高(超过 60%)、温度过高(超过 30℃),或者空气中含有硫化氢、二氧化硫等腐蚀性气体,镍层会快速氧化发黑。
比如,有些工厂把沉金板直接堆放在潮湿的车间里,不到一周,板子表面就会出现大面积黑盘。
沉金板生产完成后,如果没有及时进行烘干处理,表面残留的水分会成为镍层氧化的 “催化剂”;如果储存环境的湿度太高(超过 60%)、温度过高(超过 30℃),或者空气中含有硫化氢、二氧化硫等腐蚀性气体,镍层会快速氧化发黑。
找到了成因,防治对策就对症下药了。
对策一:严控前处理工艺,确保铜面洁净
对策一:严控前处理工艺,确保铜面洁净
- 定期检测除油剂浓度,确保除油效果,除油后用纯水充分水洗;
- 控制微蚀深度在 0.5-1.0μm,微蚀后用酸洗去除表面氧化层;
- 定期更换水洗槽的纯水,确保水中氯离子浓度低于 50ppm。
对策二:稳定沉镍药水参数,优化镍层质量
- 控制沉镍药水 pH 值在 4.8-5.2 之间,温度在 80-85℃之间;
- 定期补充还原剂和稳定剂,确保镍层沉积均匀、结构致密;
- 沉镍后进行充分水洗,避免药水残留。
对策三:优化沉金工艺,保证金层全覆盖
- 根据产品要求,控制沉金时间和金盐浓度,确保金层厚度在 0.05-0.1μm;
- 调节沉金药水 pH 值在 6.0-6.5 之间,避免金层漏镀;
- 沉金后立即用纯水清洗,然后进行烘干处理。
对策四:规范后处理与储存,隔绝腐蚀环境
- 沉金板烘干温度控制在 60-80℃,烘干时间 30-60 分钟,确保表面无水分残留;
- 储存环境保持干燥通风,湿度控制在 40% 以下,温度控制在 25℃左右;
- 用防静电真空包装袋密封储存,避免接触腐蚀性气体。
黑盘问题看似复杂,其实只要抓住 “前处理洁净、镍层致密、金层全覆盖、储存环境稳定” 这四个关键点,就能轻松防治。下次遇到黑盘问题,不用再头疼了,照着这套方法排查,保准药到病除!

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