在高频线路板制造中，沉金工艺（化学镀镍浸金，ENIG）是确保信号传输稳定性和焊接可靠性的关键环节。然而，黑垫（Black Pad）和镀层不均等问题常影响良品率。本文将深入解析沉金工艺全流程，并提供实用解决方案。

一、沉金工艺核心流程

前处理清洁

高频板材表面需彻底去除氧化物和有机污染物，通常采用微蚀、酸洗等工艺。若清洁不彻底，会导致镀层结合力差，后续出现黑垫风险。

关键点：控制微蚀深度（建议0.5-1.5μm），避免过度腐蚀铜面。

化学镀镍

通过还原反应在铜面沉积镍层，厚度通常3-5μm。镍层作为金镀层的基底，其均匀性直接影响最终性能。

常见问题：镀液温度或pH值不稳定易导致镍层疏松，引发黑垫。

浸金反应

镍层表面通过置换反应形成0.05-0.1μm的金层，保护镍层并提升可焊性。

风险点：金层过薄易氧化，过厚则成本高且可能脆化。

二、黑垫问题的成因与对策

黑垫表现为焊盘表面发黑、脆裂，主要因镍层腐蚀或镀金过程失控导致：

根本原因：

镀镍液老化，磷含量异常（理想范围7-9%）；

浸金时间过长或金槽污染，镍层被过度侵蚀。

解决方案：

定期检测镀镍液成分，及时补加稳定剂；

控制浸金时间（通常1-3分钟），避免高温操作。

三、镀层不均的优化方法

改善药水活性

沉金药水需保持均匀的金属离子浓度，定期过滤去除杂质。

优化板件摆放

高频板在槽液中需避免叠放，建议采用垂直挂具，确保药液充分流动。

参数精细化控制

温度波动需控制在±2℃内，pH值维持在4.5-5.0，避免因环境变化导致镀层厚度差异。

四、工艺验证与检测

切片分析：抽查镀层截面，确认镍/金厚度比及结合状态；

可焊性测试：通过润湿平衡试验评估焊接性能；

阻抗检测：高频板需额外检查沉金对信号损耗的影响。

高频线路板的沉金工艺需兼顾材料、设备和参数的多维协调。通过严格的前处理、稳定的镀液管理和精准的过程控制，可显著降低黑垫与镀层不均风险，提升产品可靠性。建议企业建立动态监控体系，结合产线数据持续优化工艺窗口。