PCB化金流程介紹

1、1會(huì)計(jì)學(xué)PCB化金流程介紹化金流程介紹21. 無(wú)須通電，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)在線路板上選擇性沉積一層平坦的鎳金，焊盤(pán)表 面平整，增加SMD元件組裝和貼裝的可靠性和安全性。2. 單一表面處理即可滿足插裝、表面安裝、芯片直接安裝等多種組裝要求， 具有可焊接、可接觸導(dǎo)通。3. 在沉積鎳金的焊盤(pán)和線路位置，其側(cè)面也同樣被鎳金所覆蓋，可滿足惡劣 環(huán)境下對(duì)線路板之苛刻要求。4. 加工過(guò)程不使用助焊劑，因而化學(xué)鎳金板表面污染度相當(dāng)?shù)?。根?jù)研究報(bào) 告，噴錫板的污染度為4.5g NaCl/cm2(29g NaCl/in2),而化學(xué)鎳金板僅 僅為1.5g NaCl/cm2(9.6g NaCl/in2)。一般化金板在成型清

2、洗后都不會(huì) 超過(guò)4.5g NaCl/in25. 與噴錫比較相對(duì)低的加工溫度減少了對(duì)板材及金屬化孔的熱沖擊，板材不易出現(xiàn)纖維分層，板的尺寸穩(wěn)定性高，金屬化孔不易出現(xiàn)內(nèi)層斷裂等缺陷。 31. 移動(dòng)電話機(jī)2. 傳呼機(jī)3. 計(jì)算器4. 電子詞典5. 電子記事本6. 記憶卡7. 筆記型電腦8. 掌上型電腦9. 掌上型游戲機(jī)10. IC卡11. 汽車(chē)用板12. 其它在苛刻環(huán)境下使用之線路板4選擇性化金板 流程：前處理 涂膜 曝光 顯影 化金 剝膜物理處理(pumice)化學(xué)處理(SPS)干膜濕膜(防焊文字印刷有要求)全面化金板 流程：前處理 化金 清洗5選擇性化金板對(duì) OSP 的微蝕參數(shù)要求參數(shù)選擇性化金

3、板全銅板咬蝕量13-21U20-40U銅離子2g/L2g/l13清潔作用機(jī)構(gòu)1. 受污物污染的物質(zhì)表面 2. 水的表面張力大, 濕潤(rùn)性小, 沒(méi)有去污作用. 3. 清潔劑對(duì)污物及物質(zhì)之濕潤(rùn)性及吸附性大,結(jié)果減少了污物對(duì)物質(zhì)表面之附著力. 4. 清潔劑再進(jìn)一步溶化污物,將污物去除 固體表面的原子或分子因?yàn)槠湓觾r(jià)力或分子間力沒(méi)有飽合,故比內(nèi)部的原子或分子具有更大的能. 所以固體表面有吸附氣體或液體的能力.液體與表面接觸時(shí)先將其所吸附的氣體趕走後始能吸附液體.此現(xiàn)象稱為濕潤(rùn)(wetting).14改變清潔槽各參數(shù)對(duì)制程的影響：參參 數(shù)數(shù)低低于于標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)下下限限高高出出標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)上上限限浸缸時(shí)間不足于除

4、去油污時(shí)可能導(dǎo)致跳鍍?nèi)绻麤](méi)有徹底漂洗干凈會(huì)有問(wèn)題濃度同上同上溫度同上縮短槽液壽命藥水調(diào)整：LP-200補(bǔ)充量(L)=(50-分析值）X 槽體積(L)/1000 H2SO4(98%)補(bǔ)充量(L)= LP-200補(bǔ)充量(L) 1L原液LP-200可生產(chǎn)1000SF備注:若藥水補(bǔ)充量配槽量的1/3,請(qǐng)理化室重新取樣確認(rèn)分析15微蝕槽反應(yīng)機(jī)理及主要控制參數(shù):作用:1.去除氧化 2.提供足夠的微粗糙度,以增加鎳層與銅層的結(jié)合力基本反應(yīng)機(jī)理:Cu + S2O82- Cu2+ + 2SO42-主要成份:SPS,硫酸主要控制點(diǎn):1.濃度:硫酸:20-30-40ml/l,SPS:80-100-120g/l 2.

5、溫度:25-30-35C 3.咬蝕率:60-100u”/cycle 4.壽命:Cu2+15g/l16改變微蝕槽各參數(shù)對(duì)制程的影響：參 數(shù) 低于標(biāo)準(zhǔn)下限 高出標(biāo)準(zhǔn)上限 浸缸時(shí)間 不一致的粗糙表面可能導(dǎo)致不良的催化效果而出現(xiàn)漏鍍或跳鍍 蝕銅過(guò)多&攻擊 S/M 濃度 同上 同上 溫度 同上 同上 藥水調(diào)整：SPS補(bǔ)充量(Kg)=(100-分析值）X 槽體積(L)/1000 H2SO4(98%)補(bǔ)充量(L)=(30-分析值）X 槽體積(L)/1000 H2SO4(50%)補(bǔ)充量(L)= H2SO4(98%)補(bǔ)充量(L)X2.6備注:若藥水補(bǔ)充量配槽量的1/3,請(qǐng)理化室重新取樣確認(rèn)分析17預(yù)浸槽

6、反應(yīng)機(jī)理及主要控制參數(shù):作用:1.去除氧化,調(diào)整銅面 2.保護(hù)鈀槽&維持鈀槽酸度基本反應(yīng)機(jī)理:CuO + 2H+ Cu2+ + H2O主要成份:硫酸主要控制點(diǎn):1.濃度:硫酸:40-50-60ml/l 2.溫度:25-30-35C 3.壽命:同鈀槽藥水調(diào)整：H2SO4(98%)補(bǔ)充量(L)=(50-分析值）X 槽體積(L)/1000 H2SO4(50%)補(bǔ)充量(L)= H2SO4(98%)補(bǔ)充量(L)X2.6備注:若藥水補(bǔ)充量配槽量的1/3,請(qǐng)理化室重新取樣確認(rèn)分析18改變預(yù)浸槽各參數(shù)對(duì)制程的影響：藥水調(diào)整：H2SO4(98%)補(bǔ)充量(L)=(50-分析值）X 槽體積(L)/1000

7、H2SO4(50%)補(bǔ)充量(L)= H2SO4(98%)補(bǔ)充量(L)X2.6備注:若藥水補(bǔ)充量配槽量的1/3,請(qǐng)理化室重新取樣確認(rèn)分析參 數(shù) 低于標(biāo)準(zhǔn)下限 高出標(biāo)準(zhǔn)上限 浸缸時(shí)間 無(wú)法去除氧化及調(diào)整銅面，影響后流程，導(dǎo)致漏鍍，露銅，脫鎳不良 攻擊 S/M 濃度 同上 同上 19鈀槽反應(yīng)機(jī)理及主要控制參數(shù):作用:置換生成單一薄鈀層,以啟發(fā)隨后之沉鎳反應(yīng)成份:硫酸,硫酸鈀基本反應(yīng)機(jī)理:Cu + Pd2+ Cu2+ + Pd主要控制參數(shù):1.濃度:硫酸40-50-60ml/l,鈀濃度:40-50-60PPM 2.溫度:22-25-28C 3.壽命:每升原液可處理1000ft2生產(chǎn)板&Cu2+

8、300PPM20改變鈀槽各參數(shù)對(duì)制程的影響：藥水調(diào)整：藥水調(diào)整：Catalyst CF補(bǔ)充量(L)=(50-分析值）X 槽體積(L)/1000 H2SO4(98%)補(bǔ)充量(L)=(50-分析值）X 槽體積(L)/1000 1LCatalyst CF原液含有鈀1000PPM 1L原液Catalyst CF可生產(chǎn)1000SF參 數(shù) 低于標(biāo)準(zhǔn)下限 高出標(biāo)準(zhǔn)上限 浸缸時(shí)間 活化不足,導(dǎo)致露銅,漏鍍 滲鍍&S/M 上金 濃度 同上 同上 溫度 同上 同上 21后浸槽反應(yīng)機(jī)理及主要控制參數(shù):作用:去除阻焊膜及基板上多余之鈀離子主要控制參數(shù):1.濃度:硫酸10-20-30ml/l, 2.溫度:20-

9、25-30C 3.壽命:生產(chǎn)面積達(dá)10KSF藥水調(diào)整：H2SO4(98%)補(bǔ)充量(L)=(20-分析值）X 槽體積(L)/1000 H2SO4(50%)補(bǔ)充量(L)= H2SO4(98%)補(bǔ)充量(L)X2.6參數(shù)低于標(biāo)準(zhǔn)下限 高出標(biāo)準(zhǔn)上限 浸缸時(shí)間 無(wú)法去除基材及S/M上多余的鈀離子,導(dǎo)致滲鍍或S/M上金 露銅或漏鍍 濃度同上同上22鎳槽反應(yīng)機(jī)理及主要控制參數(shù):作用:自催化反應(yīng)生成抗蝕,可焊接的鎳磷合金層成份:1.硫酸鎳:提供鎳離子（1L R 含有Ni2+120g/l） 2.次亞磷酸鹽:提供還原劑（1LM含有次亞磷酸鹽250g/l,1LS則含有300g/l） 3.絡(luò)合劑:形成鎳絡(luò)合物,防止亞磷

10、酸鎳沉淀,穩(wěn)定槽液 4.PH緩沖劑:穩(wěn)定PH值 5.加速劑:活化次磷酸根,加快鎳沉積 6.穩(wěn)定劑:屏蔽催化核心,防止槽液分解 7.潤(rùn)濕劑:提高表面潤(rùn)濕度基本反應(yīng)機(jī)理:H2PO2- H2PO3- + H + eNi2+ +2e Ni0H2PO2- + H P + H2O +OH-23鎳槽反應(yīng)機(jī)理及主要控制參數(shù):(續(xù)上表)藥水調(diào)整：R添加量=(6-鎳分析值)X槽體積/120 S添加量=(25-次亞磷酸鹽分析值)X槽體積/300 M添加量=(20-次亞磷酸鹽分析值)X槽體積/250 M用于倒槽或槽液泄露后補(bǔ)充添加，或次亞磷酸鹽150g/l,電流2A(至少穩(wěn)定在10min) (若保護(hù)陰極不良（銹蝕）M

11、TO2則倒槽)24改變鎳槽各參數(shù)對(duì)制程影響:參參 數(shù)數(shù) 低于標(biāo)準(zhǔn)下限低于標(biāo)準(zhǔn)下限 高出標(biāo)準(zhǔn)上限高出標(biāo)準(zhǔn)上限 浸缸時(shí)間 鎳厚度不足 鎳厚度過(guò)高,S/M 起泡 鎳濃度 如果還原劑同樣濃度偏低，沉積速度將減慢而可能導(dǎo)致漏鍍 如果還原劑同樣濃度偏高，鍍液將不穩(wěn)定，可能導(dǎo)致滲鍍。 還原劑濃度 鍍速減慢，可能導(dǎo)致漏鍍或金面粗糙或脫金。 鍍速加快，可能導(dǎo)致鍍液不穩(wěn)定或滲鍍 PH 同上 同上 溫度 同上 同上 25鎳槽參數(shù)變化對(duì)鎳層P含量和鍍速的影響:鎳缸參數(shù)鎳缸參數(shù) 磷含量磷含量 沉積速率沉積速率 鎳濃度 次磷酸鈉濃度 PH 溫度 槽液負(fù)載 （2.5dm2/l） 空氣攪拌 MTO 26 0MTO 1MTO

12、2MTO 3MTO 4MTO 5MTO2728金槽反應(yīng)機(jī)理及主要控制參數(shù):作用:置換反應(yīng)生成保護(hù)鎳層,耐磨,可打鋁線的金層成份:1.氰化金鉀:提供金鹽 2.酸:防止鎳層鈍化,并與溶出的鎳離子形成絡(luò)合物 3.絡(luò)合劑:形成鎳絡(luò)合物,防止亞磷酸鎳沉淀,穩(wěn)定槽液 4.螯合劑:抑制金屬污染物基本反應(yīng)機(jī)理: Ni + 2Au(CN)-2 Ni2+ + 2Au +4CN- 主要控制參數(shù):1.金濃度:1.0-1.5-2.0g/l 2.溫度:82-85-90C 3.PH值:5.6-5.8-6.0 4.比重S.G.:1.10-1.13-1.16 5.壽命:5MTO或Ni2+900PPM藥水調(diào)整：金鹽添加量(g)=

13、(1.5-分析值)X槽體積/0.683,每添加100g金鹽添加7unit金補(bǔ)充劑及5L金開(kāi)缸劑 1ml/Lkoh(50%W/V)使槽液PH值升高0.1 12ml/l酸浸液降低槽液PH值0.1 60ml/l金開(kāi)缸劑使槽液比重提高0.0129改變金槽各參數(shù)對(duì)制程影響:30金槽參數(shù)變化對(duì)鍍速的影響:31 10 分 20 分 30 分剝金前Au 厚度2.6 ”剝金前Au 厚度 3.9 ”剝金前Au 厚度 4.6 ”不同的金槽處理時(shí)間金層剝離后鎳晶格對(duì)比32問(wèn)題描述: 微蝕槽後水洗槽殘存CuO及菌類於槽壁製程影響: 降低表面處理能力,影響後續(xù)流程造成困擾改善措施:定期保養(yǎng)使用H2SO4(3%)+ H2O

14、2(3%)浸泡30min,去除槽壁CuO及微菌33問(wèn)題描述:活化鈀槽壁及冷卻盤(pán)管,嚴(yán)重析出鈀金屬製程影響:易產(chǎn)生漏鍍,影響活化槽壽命,鈀槽消耗量增加 活化槽管理:1.防止微蝕液進(jìn)入鈀槽,反之則鈀沉積速率將減慢,導(dǎo)致露銅或漏鍍2.防止鎳槽液(鎳渣)進(jìn)入鈀槽,否則鈀離子會(huì)被還原析出,變成黑色金屬附在槽壁(如左上圖),影響品質(zhì)3.配槽前應(yīng)用吸塵器或抹布將槽底的碎屑清除干凈4.配製活化槽,先加入分析純硫酸,并打開(kāi)循環(huán)或打氣使其混合均勻,待溫度降為30oC,再到入活化原液 5.配制活化槽必須使用純水,氯離子=6mm鎳槽電極保護(hù)裝置392.將廢液排掉,加入50%(V/V)的強(qiáng)硝酸(濃度至少為350g/l)

15、燒槽并對(duì)槽壁作鈍化處理（燒槽時(shí)一定關(guān)閉防析出電壓，禁止開(kāi)啟，否則對(duì)槽體造成永久性傷害）3.在高溫鎳液中,任何帶負(fù)電荷的物體都會(huì)被化鎳還原吸附,為了防止槽壁上鎳,故在槽壁外加0.8-1.0V的正電壓,同時(shí)在槽子四角及液位較低的回流水匯集區(qū)各加一根已鈍化的電極棒作為負(fù)極,使其在化鎳過(guò)程中犧牲上鎳.但電壓不易太高,以防槽壁反遭電流與SO42-的攻擊4.在洗槽與燒槽時(shí),應(yīng)用吸塵器或抹布將槽底的碎屑清除,即使是微小的金屑,在高溫鎳槽液中也會(huì)變成強(qiáng)有力的活性啟鍍劑,導(dǎo)致鎳槽翻槽。在生產(chǎn)小尺寸板子是應(yīng)特別注意！板子或工具（扳手，刀片）如果掉入槽中會(huì)導(dǎo)致槽壁析鎳，如未及時(shí)發(fā)現(xiàn)，鎳槽藥液和板子很可能因此而報(bào)廢。

16、1.因?yàn)殒嚥鄹邷刈鳂I(yè)(85C),槽體材質(zhì)大都使用SS316,正常管理是鎳槽至4MTO可當(dāng)槽,1000L鎳槽連續(xù)生產(chǎn)一般可維持3天40 8.不可使活性金屬(鐵,鋁,鋅,鈀等)進(jìn)入鎳槽 3.確認(rèn)整流器輸出電壓(設(shè)置為1.0V),且線路連接準(zhǔn)確5.掛架和槽體須絕緣6.掛架應(yīng)定期維護(hù)4.掛架和生產(chǎn)板不可接觸槽底部或槽壁7.連續(xù)生產(chǎn)應(yīng)每班更換濾芯2.配槽前須確認(rèn)鎳槽底無(wú)鎳渣,金渣或其它任何金屬 9.所有電器設(shè)備應(yīng)有接地保護(hù) 10.不可使用含氯的水來(lái)燒槽或配置鎳槽 11.長(zhǎng)時(shí)間不生產(chǎn)板時(shí)應(yīng)將鎳槽溫度降至50C以下 12.鎳槽應(yīng)避免頻繁升降溫及在高溫不生產(chǎn)“空載”1.燒槽的硝酸濃度須35%411.當(dāng)鎳槽溫度

17、低于50度時(shí),將溶液排掉,關(guān)閉整流器,將濾芯拿掉2.用純水沖洗缸壁及缸底, 排走廢液.3.加入1/3槽積的純水,再緩慢加入硝酸(濃度35%4.打開(kāi)過(guò)濾泵循環(huán)12hrs以上5.排走酸液再注滿DI水, 開(kāi)啟循環(huán)泵半小時(shí)左右, 排走廢液.6.清洗槽子再注滿DI水, 開(kāi)啟循環(huán)泵0.5-1hrs左右, 排走廢液.7.重復(fù)步驟6,在排走廢液前量測(cè)PH值,若與純水PH值接近則可進(jìn)行下一步驟,反之再重復(fù)步驟6.8.清洗槽子再注滿DI水+10L氨水, 開(kāi)啟循環(huán)泵1hrs左右, 排走廢液.9.清洗槽子再注滿DI水, 開(kāi)啟循環(huán)泵1-2hrs左右, 排走廢液10.清洗槽子再注滿DI水, 開(kāi)啟循環(huán)泵0.5hrs左右,

18、排走廢液,此槽待用42問(wèn)題描述:1. (上圖)化金掛架包覆材質(zhì)不符,造成掛架破損沾鎳金2. (下圖)為正常掛架包覆PP材質(zhì)製程影響:沾鎳金掛架重複使用,造成藥液相互污染;鈀.鎳.金槽有振盪器槽,造成鎳屑掉入槽液中,造成槽液不穩(wěn)定保養(yǎng)&維護(hù):1.掛架輕微沾金后,可用20%-30%硝酸燒掛架2.連續(xù)生產(chǎn)的掛架,一般1月左右須重新包膠或更換，采用包Teflon或PVC均可， Teflon耐用但包膠價(jià)格約為包PVC的三倍。 包PVC使用壽命約為teflon但價(jià)格只有包teflon的1/3.4344金槽之管理1.添加金鹽,補(bǔ)充劑,開(kāi)缸劑應(yīng)加在附槽內(nèi),若無(wú)附槽,請(qǐng)?jiān)诓蹆?nèi)無(wú)生產(chǎn)板時(shí)添加,并且添加完后

19、應(yīng)攪拌均勻,防止局部濃度過(guò)高2.金槽銅離子含量不能超過(guò)5PPM,所以若有S/M起泡或漏鍍的銅Pad進(jìn)入金槽,將會(huì)發(fā)生銅金置換反應(yīng),使金槽銅離子含量超標(biāo),導(dǎo)致金面發(fā)紅,嚴(yán)重者金鎳結(jié)合力變差Peeling。因銅離子的溶入會(huì)導(dǎo)致沉積速率明顯加快，故在鎳金置換時(shí)會(huì)腐蝕深層的鎳又不能迅速溶入槽液，這些氧化的黑鎳就成為導(dǎo)致peeling的罪魁禍?zhǔn)?。即使不出現(xiàn)金脫落也會(huì)影響后續(xù)SMT時(shí)的焊接強(qiáng)度，應(yīng)避免之。3.嚴(yán)禁掛架未包膠部分浸入金槽藥液中,否則金槽鐵離子將升高,導(dǎo)致金沉積異常。掛架一般采316不銹鋼制作骨架。4.金槽藥液為劇毒物,在使用和保養(yǎng)時(shí)應(yīng)遵循各法律規(guī)定,注意工安。5.回收金槽應(yīng)每周更換,因?yàn)榻鹚?/p>

20、中含有有機(jī)酸,錯(cuò)化劑,在加上微菌代謝的有機(jī)物,使回收金水活性越來(lái)越強(qiáng),腐蝕鎳層,導(dǎo)致啞光或Black pad（黑鎳）451.清潔劑槽后水洗采用自來(lái)水洗,其余槽采用純水洗2.水洗槽液位應(yīng)比藥水槽液位高,防止藥水交叉污染3.若長(zhǎng)期停機(jī)(國(guó)慶長(zhǎng)假,春節(jié))后,再開(kāi)機(jī)必須先將管道內(nèi)純水放空5min再配槽4. 水洗槽每班更換一次。5.每周固定酸洗鎳槽前后水洗槽，全線水槽15天一次酸洗461. 無(wú)須通電，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)在線路板上選擇性沉積一層平坦的鎳金，焊盤(pán)表 面平整，增加SMD元件組裝和貼裝的可靠性和安全性。2. 單一表面處理即可滿足插裝、表面安裝、芯片直接安裝等多種組裝要求， 具有可焊接、可接觸導(dǎo)通。3. 在沉積鎳金的焊盤(pán)和線路位置，其側(cè)面也同樣被鎳金所覆蓋，可滿足惡劣 環(huán)境下對(duì)線路板之苛刻要求。4. 加工過(guò)程不使用助焊劑，因而化學(xué)鎳金板表面污染度相當(dāng)?shù)?。根?jù)研究報(bào) 告，噴錫板的污染度為4.5g NaCl/cm2(29g NaCl/in2),而化學(xué)鎳金板僅 僅為1.5g NaCl/cm2(9.6g NaCl/in2)。一般化