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(jìn)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(dá)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(jìn)一步溶解并去除可能附著在鍍層表面的微量有機(jī)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(fēng)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(fēng)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(fēng)循環(huán)干燥： 在烘箱或隧道爐中用熱風(fēng)（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(xì)縫隙處。

     • 潔凈度： 干燥設(shè)備（風(fēng)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(fēng)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(jìn)行多點測量。

     • 可焊性測試： 按照標(biāo)準(zhǔn)（如IPC-J-STD-003）進(jìn)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(jìn)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(rèn)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(hù)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(jìn)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(jìn)行真空包裝或充氮包裝，嚴(yán)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(biāo)識： 清晰標(biāo)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(jìn)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(jǐn)慎，易導(dǎo)致界面問題。

   • 關(guān)鍵點： 返工需嚴(yán)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(jìn)行相關(guān)檢驗。

后處理的核心目標(biāo)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(hù)： 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(yán)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(yán)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(dāng)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(xì)控制、嚴(yán)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。