談電鍍光亮金板金面變色的控制

梅紹裕 楊建勇 杜 軍

( 廣東東莞康源電子有限公司，廣東 東莞 52300 )

0 前言

電鍍銅鎳閃金已經是PCB制程中較為成熟的一種工藝，這種表面處理的產品在裝配時，有時會使用鋁線綁定，部分客戶在綁定時會要求金面鏡面光亮。但這種光亮的金面會存在較多外觀的問題，金面變色即為其中一種。電鍍閃金的產品，經過一段時間的儲存后，會出現金面變色、發紅，在放大鏡下觀察，好像金面有的細小凹坑（如圖1、圖2）。

金是惰性金屬，正常情況下不會被腐蝕。金面變色的PAD（連接盤），使用剝金液退掉金層后，SEM觀察鎳面，可以發現鎳層有較多的孔洞。因此，金面變色實際上是鎳層被腐蝕后，形成了較多的孔洞，閃金層（厚約0.03 μm）在孔洞處塌陷，在外觀上反應出來的密集金面點狀腐蝕凹坑。2016年我公司因金面變色導致的報廢，占此類產品總報廢的40%以上，針對此問題，我們初步探究了影響的因子，組織專項改善，制定了相應的管控措施。

圖1 金面變色外觀

圖2 剝金后鎳面SEM圖像（3000X）

1 金面變色原理分析

金面變色實際上是一種電化學腐蝕，即賈凡尼效應[1]（Galvanic Erosion），也叫作原電池反應[2]。與典型的銅鋅原電池對比，其產生機理（如圖3）。

（A）電鍍銅鎳金鍍層中存在間隙，電解液可滲透于其中

（B）當不同活性的金屬，與電解液相接處時，比較活潑的金屬會失去電子被氧化。

銅鎳的標準電極電勢如下：

金為惰性金屬，鎳的標準電極電位較負，較為活潑，在原電池反應中，作為負極優先被腐蝕掉。在腐蝕過程中，電解……