一、现象描述

在某pcba加工组装后，发现金手指出现了严重变色、黄斑、黄点和黑块等缺陷，如图1和图2所示。该金手指的金镀层采用ENIGNi（P）/Au工艺。

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图1金手指变色和黄斑

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图2金手指变色、黄点及黑块

图1和图2分别揭示了金手指表面变色、黄斑、黄点和黑块等缺陷的表面形态，从对上述各种存在于金手指上的缺陷的局部放大照片来看，它们均属于一种腐蚀现象。尽管变色、黄斑、黄点及黑块等缺陷表现的表面形态各有差异，有些差异还很大，但其本质都是一种腐蚀现象，只不过受到腐蚀的程度轻重不等而已。

二、形成原因

1、变色

局部放大后的变色表面，如图3所示。从局部放大图中可以看到，颜色变深的点均发生在金面的凹坑上，这些凹坑实际上均是金层的针孔。透过这些针孔使其底部的Ni受到了氧的侵蚀从而使颜色变深。这些颜色变深点的集合，导致了金手指表面大面积变色，如图1。

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图3局部放大后的变色缺陷外观

2、黄斑

从图2（c）黄斑局部放大图上可以看到，黄斑均发生在已变色的金层表面个别局部小区域上，如图2（a）框内所示。从图可见，黄斑呈泪滴形，很可能是在组装过程中受到飞溅的唾液侵袭。由于唾液的腐蚀性，通过金层的针孔侵入到底层的Ni，唾液加剧了Ni层的腐蚀程度，使颜色变得更深，如图4所示。从图4可见，此时金层针孔底层的Ni层均已变黑，而且黑色的氧化镍分子已扩散到金层的表面，使金层表面变得更暗。

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图4局部放大后的黄斑缺陷外观

3、黄点

在沉金层的表面不均匀地分布着黄色的斑纹状小颗粒点的缺陷，如图5所示。将这些斑纹状的小颗粒点进一步放大，就可以见到如图2(c）所示的表面形貌。此时的腐蚀是沿着金层的晶隙进行的，因此从放大的表面形貌看，黄点是由一个个大小不等、形状各异的点状或小块状组成，如图5所示。它可能是沿金层的结晶体的晶隙中附着了杂物（如清洗液之类）所致。

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图5局部放大后的黄点

4、黑块

在金手指上出现的大面积发黑缺陷，如图6所示。显然这是金层表面附着了腐蚀性很强的杂物（如镀液的药液残渣、盐雾溶液等）引起的结果。

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图6局部放大后的黑块缺陷外观

三、腐蚀机理

由Ni镀层氧化导致的黑盘现象，仅发生在PCBENIGNi（P）/Au工艺的涂层中，黑盘现象本质上就是Ni的氧化现象，黑色Ni就是氧化镍（NixOy）。

黑镍现象的成因非常复杂，有一种理论解释为：在化学浸Au/Ni时，Ni溶解与Au沉积同时发生置换反应。当Au镀液置换反应过剧时，将使Ni层迅速氧化而变黑。

通过在Ni表面置换Au的工艺方法所形成的Au层是薄而多针孔的。针孔发生的数量与ENIGNi/Au工艺参数及其工艺过程控制有关，同时也与化学Au镀层的厚度有关。当涂层过薄或工艺过程参数控制不当时，可能造成覆盖在Ni上的Au层质量低劣，存在大量的针孔，挡不住氧化镍的上下生长，从而形成大片的黑色氧化镍。

Au本身具有极高的抗腐蚀性，但由于黑盘现象发生后，此时附在氧化镍层上的Au与氧化镍层之间已无任何附着力，所以才导致大部分的Au层从金手指表面脱落，从而导致黑色的氧化镍直接暴露在外形成大面积的黑块。

这种缺陷具有偶发性，发生的位置也不确定，是一种无法预测的隐患，危害极大。

四、解决措施

1、改善PCB ENIGNi（P）/Au工艺条件和过程的精细控制，尽量增加金层厚度，减少金层针孔。

2、佩特科技小编建议对金手指采取电镀Ni/Au工艺。

3、加强金镀层后面工序的清洗处理和pcba加工组装过程中的7S管理。

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