PCB沉金（化學(xué)鍍鎳金，ENIG）工藝的后處理是整個流程中至關(guān)重要的一環(huán)，它直接影響到最終鍍層的質(zhì)量、可靠性、外觀和可焊性。沉金后的后處理主要包括以下幾個步驟：

1. 徹底水洗：

   • 目的： 去除PCB表面殘留的化學(xué)藥液（如金鹽、絡(luò)合劑、穩(wěn)定劑、反應(yīng)副產(chǎn)物等），防止藥液殘留導(dǎo)致鍍層變色、腐蝕、污染或影響后續(xù)工藝（如焊接）。

   • 方法： 通常采用多級逆流漂洗。

     • 第一道： 快速沖洗，去除大部分殘留藥液。

     • 后續(xù)幾道： 使用更潔凈的水進行深度漂洗，確保徹底清除所有微量的化學(xué)物質(zhì)。

   • 關(guān)鍵點：

     • 水純度： 最后一道或兩道清洗必須使用去離子水，其電阻率通常要求達到15 MΩ·cm 或更高，以防止水中的雜質(zhì)離子（特別是氯離子Cl?、硫酸根離子SO?²?、鈣鎂離子等）污染或氧化鍍層。

     • 水流和噴淋： 良好的水流設(shè)計和噴淋壓力有助于沖洗死角。

     • 溢流/換水頻率： 確保清洗槽中的水保持足夠潔凈，避免交叉污染。

2. 熱去離子水洗 (可選但推薦)：

   • 目的： 進一步溶解并去除可能附著在鍍層表面的微量有機物或難以清洗的殘留物；同時預(yù)熱板件，有助于后續(xù)干燥。

   • 方法： 使用加熱（通常60-80°C）的去離子水浸泡或噴淋PCB。

   • 優(yōu)點： 提高清洗效率，減少水漬殘留風險。

3. 高效干燥：

   • 目的： 完全去除PCB表面的水分，防止：

     • 水漬/水痕： 影響外觀和后續(xù)貼裝的可視度。

     • 氧化： 殘留水分可能導(dǎo)致鎳層（特別是微孔或邊緣）氧化，形成“黑盤”隱患。

     • 助焊劑兼容性問題： 水分可能影響焊接時助焊劑的性能。

   • 方法：

     • 風刀干燥： 常用且高效。利用高壓潔凈空氣（或氮氣）形成的“刀片狀”氣流快速吹掉表面大部分水滴。關(guān)鍵是氣流要潔凈、干燥（露點低）。

     • 熱風循環(huán)干燥： 在烘箱或隧道爐中用熱風（溫度通常低于金鍍層的承受極限，約80-100°C）徹底烘干。

     • 真空干燥 (對于高可靠性或高密度板)： 在真空環(huán)境下加熱，能更徹底地去除水分，尤其對盲孔、埋孔效果顯著。

   • 關(guān)鍵點：

     • 干燥度： 必須確保板件完全干燥，特別是孔內(nèi)和細縫隙處。

     • 潔凈度： 干燥設(shè)備（風刀、烘箱）內(nèi)部必須保持高度潔凈，避免引入灰塵、油污等污染物。

     • 溫度控制： 避免過高溫度導(dǎo)致金層或鎳層性能變化（如晶粒長大、應(yīng)力變化）或阻焊膜受損。

4. 冷卻：

   • 目的： 將烘干的PCB冷卻至室溫，便于后續(xù)操作（如檢驗、包裝、測試），并防止熱板在空氣中吸潮或操作時燙傷。

   • 方法： 通常在潔凈環(huán)境中自然冷卻或使用潔凈冷風輔助冷卻。

5. 檢驗/測試：

   • 目的： 確保沉金層滿足質(zhì)量要求。這是后處理中質(zhì)量保證的核心環(huán)節(jié)。

   • 內(nèi)容：

     • 外觀檢查： 目視或借助AOI檢查鍍層顏色均勻性（金黃色）、光澤度、有無水漬、污跡、劃傷、露鎳（漏鍍）、金層剝離、起泡、異物、黑盤跡象（鎳層氧化發(fā)黑）等。

     • 厚度測量： 使用X射線熒光測厚儀測量鎳層和金層厚度，確保符合規(guī)格（通常鎳層3-6μm，金層0.05-0.15μm）。需要在關(guān)鍵區(qū)域（如焊盤、金手指）進行多點測量。

     • 可焊性測試： 按照標準（如IPC-J-STD-003）進行潤濕平衡試驗或焊球試驗，評估焊料在鍍層表面的鋪展能力。

     • 附著力測試： 通常使用膠帶測試法檢查金層與鎳層、鎳層與底層銅的結(jié)合強度。

     • 孔隙率測試： 對于高可靠性要求的產(chǎn)品，可能需要進行電化學(xué)測試（如圖形電鍍法）檢查金層是否存在針孔，避免腐蝕介質(zhì)滲入腐蝕鎳層。

     • 鎳層磷含量分析 (必要時)： 通過EDX等手段檢測鎳磷合金中磷的含量，因為磷含量對鎳層的耐蝕性和焊接性能有重要影響（中磷含量約7-9%較佳）。

     • 阻焊膜檢查： 確認沉金過程未損傷阻焊膜，阻焊膜與鍍層交界處無滲鍍、剝離。

6. 包裝：

   • 目的： 保護清潔干燥的PCB表面在儲存和運輸過程中免受污染、氧化、物理損傷和濕氣侵蝕。

   • 要求：

     • 潔凈環(huán)境： 在潔凈度高的車間（如萬級或十萬級）進行包裝。

     • 潔凈包裝材料： 使用低硫、無硅、無塵、抗靜電的包裝材料（如真空袋、防潮袋、無塵紙、泡棉）。

     • 防潮： 放置干燥劑，必要時進行真空包裝或充氮包裝，嚴格控制包裝內(nèi)的濕度（通常要求<10% RH）。

     • 防物理損傷： 使用合適的隔板、托盤，避免板間摩擦或碰撞。

     • 標識： 清晰標注產(chǎn)品信息、生產(chǎn)日期、儲存條件（如濕度敏感等級MSL）、防潮包裝開封后的使用期限等。

7. 返工/返修 (如需要)：

   • 目的： 對檢驗不合格但有修復(fù)價值的板件進行局部處理。沉金板的返工通常比較復(fù)雜。

   • 方法：

     • 輕微污漬可用特定清洗劑（需與鍍層兼容）局部擦洗。

     • 局部露鎳或鍍層不良可能需要退除局部金層和鎳層（使用選擇性退鍍液，避免損傷銅和阻焊），然后重新活化、沉鎳、沉金。操作需極其謹慎，易導(dǎo)致界面問題。

   • 關(guān)鍵點： 返工需嚴格控制范圍，評估返工對可靠性的影響（尤其是多次返工），并重新進行相關(guān)檢驗。

后處理的核心目標總結(jié)：

• 潔凈： 徹底清除化學(xué)殘留和污染物。

• 干燥： 防止水分導(dǎo)致氧化和后續(xù)問題。

• 保護： 維持金面的高純凈度、低接觸電阻、良好可焊性和外觀。

• 質(zhì)量保證： 通過嚴格檢驗確保產(chǎn)品符合規(guī)格。

• 穩(wěn)定性： 通過合適的包裝保持鍍層性能在儲存和運輸中的穩(wěn)定。

后處理不良的常見后果：

• 水漬/污跡： 外觀不良，可能影響焊膏印刷或AOI識別。

• 氧化（黑盤）： 鎳層氧化導(dǎo)致焊接不良（虛焊、脆裂），是最嚴重的可靠性隱患之一。

• 可焊性下降： 殘留物污染或輕微氧化導(dǎo)致焊料潤濕不良。

• 接觸電阻增大： 表面污染或氧化影響金手指或連接器的導(dǎo)電性。

• 鍍層腐蝕： 殘留的活性離子（如Cl?）在潮濕環(huán)境下可能引發(fā)腐蝕。

• 儲存期縮短： 包裝不當導(dǎo)致鍍層在儲存過程中性能劣化。

因此，PCB沉金工藝的后處理絕非簡單的“洗洗烘干”，而是需要精細控制、嚴格管理的關(guān)鍵工序，對最終產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性起著決定性作用。