表面處理工藝簡介(共32頁).ppt

1、外表處理工藝簡介外表處理工藝簡介 前言前言 電子產(chǎn)品一直趨向體積細小及輕巧，同時包含更多功能而又有更快速的運作效率。為了到達以上要求，電子封裝工業(yè)便開展出多樣化的封裝技術(shù)及方法，使之能在同一塊線路板上增加集成電路IC的密度，數(shù)量及種類。 增加封裝及連接密度推動封裝方法從通孔技術(shù)THT到面裝配技術(shù)SMT的演化，它導(dǎo)致了更進一步的應(yīng)用打線結(jié)合的方法Wire bonding?？s小了連接線的間距和應(yīng)用芯片尺寸封裝技術(shù)CSP，使得封裝的密度增大，而多芯片組件MCM及系統(tǒng)封裝技術(shù)SIP使得在同一芯片上嵌入更多功能從不可能變?yōu)楝F(xiàn)實。 至今，當(dāng)半導(dǎo)體工業(yè)多年來從縮小線寬來致力于增進裝置的性能時，很少有設(shè)計這樣

2、的想法，也就是在一個電子系統(tǒng)中，裝置間應(yīng)該通過包含這個系統(tǒng)的封裝來傳遞信息。大量的I/O需求及信號傳送質(zhì)量已成為半導(dǎo)體工業(yè)重要考慮的因素，無論在IC內(nèi)部的連接或把裝置封裝在線路板上，為了到達可靠的連接，封裝過程的要求及線路板最終外表處理技術(shù)同樣重要。 本文將就線路板的最終外表處理技術(shù)做簡單介紹。電鍍技術(shù)電鍍技術(shù) 電鍍(Electroplating)就是利用電解原理在某些金屬外表上鍍上一薄層其它金屬或合金的過程，是利用電解作用使金屬或其它材料制件的外表附著一層金屬膜的工藝從而起到防止腐蝕,提高耐磨性、導(dǎo)電性、反光性及增進美觀等作用。 工藝要求：1鍍層與基體金屬鍍層與鍍層之間，應(yīng)有良好的結(jié)合力。2

3、鍍層應(yīng)結(jié)晶細致平整厚度均勻。 3 鍍層應(yīng)具有規(guī)定的厚定和盡可能少的孔隙。 4 鍍層應(yīng)具有規(guī)定的各項指標，如光亮度硬度導(dǎo)電性等。 線路板的最終外表處理用到的電鍍工藝主要有電鍍鎳、電鍍鎳金、電鍍錫等。1 1、概述、概述 鎳：元素符號鎳：元素符號NiNi，原子量，原子量58.758.7，密度，密度8.88g/cm38.88g/cm3，Ni2+Ni2+的電化當(dāng)量的電化當(dāng)量1.095g/Ah1.095g/Ah。 用于印制板的鍍鎳層分為半光亮鎳又稱為低應(yīng)力鎳或啞鎳和光亮用于印制板的鍍鎳層分為半光亮鎳又稱為低應(yīng)力鎳或啞鎳和光亮鎳兩種類型。主要作為板面鍍金或插頭鍍金的底層，根據(jù)需要也可作為面鎳兩種類型。主要作

4、為板面鍍金或插頭鍍金的底層，根據(jù)需要也可作為面層，鍍層厚度按照層，鍍層厚度按照IPC-6012IPC-6012標準規(guī)定不低于標準規(guī)定不低于2-2.5um2-2.5um。 鎳鍍層應(yīng)具有均勻細致，孔隙率低，延展性好等特點，而且低應(yīng)力鎳鎳鍍層應(yīng)具有均勻細致，孔隙率低，延展性好等特點，而且低應(yīng)力鎳應(yīng)具有宜于釬焊或壓焊的功能。應(yīng)具有宜于釬焊或壓焊的功能。2 2、鍍鎳機理、鍍鎳機理 陰極：在陰極上，鍍液中的鎳離子獲得電子沉積出鎳原子，同時伴隨陰極：在陰極上，鍍液中的鎳離子獲得電子沉積出鎳原子，同時伴隨有少量氫氣析出。有少量氫氣析出。 Ni2+2eNi 0Ni2+/Ni= -0.25V Ni2+2eNi 0

5、Ni2+/Ni= -0.25V 2H+2e H2 0H+/ H2 = -0.0V 2H+2e H2 0H+/ H2 = -0.0V電鍍鎳電鍍鎳 陽極：普通鍍鎳使用可溶性鎳陽極。陽極的主反響為金屬鎳的電化學(xué)溶解： Ni 2e Ni2+3、 常見故障和糾正方法故障可能原因糾正方法鍍層起泡、起皮前處理不良中途斷電時間過長鍍液有機污染溫度太低改善除油和微蝕排除故障用H2O2 活性炭處理將操作溫度提高到正常值鍍層有針孔、麻點潤濕劑不夠前處理不良鍍液有機污染鍍液有鐵污染適當(dāng)補充改善前處理活性炭處理鍍液需大處理鍍層粗糙、毛刺鍍液過濾不良，有懸浮物PH太高電流密度太高陽極袋破損補加水時帶入鈣離子檢查過濾系統(tǒng)調(diào)

6、節(jié)PH核對施鍍面積，校正電流更換陽極袋用純水補充液位故障可能原因糾正方法鍍層不均勻、低電流區(qū)發(fā)黑前處理不良銅、鋅等重金屬污染添加劑不足陰極電接觸不良改善前處理小電流處理或配合加入除雜劑適量補充檢查導(dǎo)電狀況鍍層燒焦溫度過低，電流密度高硫酸鎳濃度低硼酸濃度低PH太高重金屬污染提高溫度或降低電流補充硼酸鎳補充硼酸調(diào)整PH小電流處理鍍層脆性大，可焊性差重金屬污染有機污染PH太高添加劑不足調(diào)低PH，通電流處理活性炭處理調(diào)低PH適量補加鍍層不均勻，小孔邊緣有灰白色重金屬污染有機污染硼酸不足添加劑不足加強小電流處理或加除雜劑活性炭處理或H2O2 活性炭處理適量補加適量補加陽極鈍化陽極活化劑不夠陽極電流密度太

7、高適量補加氯化鎳或陽極活化劑增大陽極面積1 1、概述、概述 金：元素符號金：元素符號AuAu，原子量，原子量197197，密度，密度19.32g/cm319.32g/cm3，Au2+Au2+的電化當(dāng)量的電化當(dāng)量0.1226g/Ah0.1226g/Ah。 板面鍍金：板面鍍金層是板面鍍金：板面鍍金層是24K24K純金，具有柱狀結(jié)構(gòu)，它有極好的導(dǎo)電純金，具有柱狀結(jié)構(gòu)，它有極好的導(dǎo)電性和可焊性。鍍層厚度。性和可焊性。鍍層厚度。 板面鍍金層是以低應(yīng)力鎳或光亮鎳為底層，鍍鎳層厚度板面鍍金層是以低應(yīng)力鎳或光亮鎳為底層，鍍鎳層厚度3-5um3-5um，鍍鎳，鍍鎳層作為中間層起著金、銅之間的阻擋層的作用，它可以

8、阻止金銅間的相互層作為中間層起著金、銅之間的阻擋層的作用，它可以阻止金銅間的相互擴散和阻礙銅穿透到金外表。鎳層存在相當(dāng)于提高了金鎳層的硬度。擴散和阻礙銅穿透到金外表。鎳層存在相當(dāng)于提高了金鎳層的硬度。 板面鍍金層既是堿性蝕刻的保護層，也是有板面鍍金層既是堿性蝕刻的保護層，也是有ICIC鋁線壓焊和按鍵式印制鋁線壓焊和按鍵式印制板的最終外表鍍層。板的最終外表鍍層。 插頭鍍金：插頭鍍金也稱鍍硬金，俗稱插頭鍍金：插頭鍍金也稱鍍硬金，俗稱“金手指。它是含有金手指。它是含有CoCo、NiNi、FeFe、SbSb等合金元素的合金鍍層，它的硬度、耐磨性都高于純金鍍層，硬等合金元素的合金鍍層，它的硬度、耐磨性都

9、高于純金鍍層，硬金鍍層具有層狀結(jié)構(gòu)。用于印制板的插頭鍍金層一般或更厚。合金元素含金鍍層具有層狀結(jié)構(gòu)。用于印制板的插頭鍍金層一般或更厚。合金元素含量量0.2%0.2%。插頭鍍金用于高穩(wěn)定、高可靠的電接觸的鏈接，對鍍層厚度、。插頭鍍金用于高穩(wěn)定、高可靠的電接觸的鏈接，對鍍層厚度、耐磨、孔隙率均有要求，硬金鍍層的技術(shù)指標見下表。耐磨、孔隙率均有要求，硬金鍍層的技術(shù)指標見下表。電鍍金電鍍金項目指標測試方法外觀光亮金黃色純度含鈷0.2%原子吸收分光光度計或XRF顯微硬度mHV20140 - 190顯微硬度計耐磨0.5um，插頭500次不露底不起皮1um，插頭1000次不露底不起皮耐磨試驗機或模擬插拔耐溫

10、0.5 1.5um，350不變色接觸電阻0.3 0.5mHNO3蒸汽試驗后變化 0.2m硝酸蒸汽試驗通過ISO4524/2.GBI230590孔隙率金鎳層在2um情況下為0硬金鍍層的技術(shù)指標 硬金鍍層以低應(yīng)力鎳為阻擋層，防止金銅之間的相互擴散。為了提高硬金鍍層的結(jié)合力和減少孔隙率，也為了保護鍍液減少污染，在鎳層和硬金層之間需鍍以0.02 0.05um的純金層。2 2、鍍鎳機理、鍍鎳機理 鍍金通常采用不溶性陽極，如果槽電壓比較高，陽極上會發(fā)生析氧反鍍金通常采用不溶性陽極，如果槽電壓比較高，陽極上會發(fā)生析氧反響：響： H2O - 4e O2+4H+ H2O - 4e O2+4H+ 在微氰鍍液中，在

11、微氰鍍液中，AuAu以以AuAuCNCN2-2-的形式存在，在電場的作用下，金氰的形式存在，在電場的作用下，金氰絡(luò)離子在陰極放電：絡(luò)離子在陰極放電： Au AuCNCN2-+e Au+2CN- 0Au/ Au2-+e Au+2CN- 0Au/ AuCNCN2- 2- = -0.60V = -0.60V 在陰極上同時發(fā)生析氫反響：在陰極上同時發(fā)生析氫反響： 2H+2e H2 2H+2e H2 鍍液中有足夠的金氰絡(luò)離子供給，陰極上時機不斷得到金鍍層。鍍液中有足夠的金氰絡(luò)離子供給，陰極上時機不斷得到金鍍層。3 3、 常見故障和糾正方法常見故障和糾正方法故障可能原因糾正方法低電流區(qū)發(fā)霧溫度太低補充劑不

12、足鍍液有機污染PH太高調(diào)整溫度到正常值添加補充劑活性炭處理用酸性調(diào)整液調(diào)低PH故障可能原因糾正方法中電流區(qū)發(fā)霧，高電流區(qū)呈暗褐色溫度太高陰極電流密度太高PH太高補充劑不夠攪拌不夠有機污染降低操作溫度降低電流密度用酸性調(diào)整鹽調(diào)低PH添加補充劑加強攪拌活性碳過濾高電流區(qū)燒焦金含量不足PH太高電流密度太高鍍液比重太低攪拌不夠補充金鹽用酸性調(diào)整鹽調(diào)低PH調(diào)低電流密度用導(dǎo)電鹽提高比重加強攪拌鍍層顏色不均勻金含量不足比重太低攪拌不夠鍍液被Ni、Cu等污染補充金鹽用導(dǎo)電鹽提高比重加強攪拌清除金屬離子污染，必要時更換溶液板面金變色（特別是在潮熱季節(jié)）鍍金層清洗不徹底鍍鎳層厚度不夠鍍金液被金屬或有機物污染鍍鎳層

13、純度不夠鍍金板存放在腐蝕性的環(huán)境中加強鍍后清洗（熱純水）鍍層厚度2.5um加強金鍍液凈化加強清除鎳鍍液的雜志鍍金層應(yīng)遠離腐蝕性氣氛環(huán)境保存，變色層可浸5%-10%硫酸去除故障可能原因糾正方法鍍金層可焊性不好低應(yīng)力鎳鍍層太薄低應(yīng)力鎳被污染金層純度不夠表面被污染，如手指印包裝不適當(dāng)?shù)蛻?yīng)力鎳層厚度不小于2.5um凈化低應(yīng)力鎳鍍液加強鍍金液監(jiān)控，減少雜質(zhì)污染加強清洗和板面清潔需較長時間存放時，應(yīng)采用真空包裝鍍層結(jié)合力不好銅鎳間結(jié)合力不好鍍金層結(jié)合力不好鍍前預(yù)處理不良鍍鎳層應(yīng)力大注意鍍鎳前銅表面清潔和活化注意鍍金前的鎳表面活化加強鍍前處理凈化鍍鎳液，通小電流或活性炭處理我國行業(yè)標準SJ-2431對插頭鍍

14、鎳、鍍金層厚度有所規(guī)定，見下表。等級鍍層厚度um鍍金層允許孔隙率個數(shù)/cm2鎳層金層352323351246350.51不規(guī)定 化學(xué)鍍是一種新型的金屬外表處理技術(shù)，該技術(shù)以其工藝簡便、節(jié)能、環(huán)保日益受到人們的關(guān)注?；瘜W(xué)鍍使用范圍很廣，鍍金層均勻、裝飾性好。在防護性能方面，能提高產(chǎn)品的耐蝕性和使用壽命；在功能性方面，能提高加工件的耐磨導(dǎo)電性、潤滑性能等特殊功能，因而成為全世界外表處理技術(shù)的一個開展。 化學(xué)鍍是在金屬外表的催化作用下，經(jīng)控制化學(xué)復(fù)原反響進行的金屬沉積過程。反響必須在具有自催化性的材料外表進行，金屬的沉積過程是純化學(xué)反響，因不用外電源也稱為無電鍍或不通電鍍。 化學(xué)沉積過程可分為三類：

15、置換法、接觸鍍、復(fù)原法。 置換法：將復(fù)原性較強的金屬基材、待鍍的工件放入另一種氧化性較強的金屬鹽溶液中，復(fù)原性強的金屬是復(fù)原劑，它給出的電子被溶液中金屬離子接收后，在基體金屬外表沉積出溶液中所含的那種金屬離子的金屬涂層。這種工藝又稱為化學(xué)浸鍍，應(yīng)用不多?；瘜W(xué)鍍技術(shù)化學(xué)鍍技術(shù) 接觸鍍：將待鍍的金屬工件與另一種輔助金屬接觸后浸入沉積金屬鹽的溶液中接觸鍍：將待鍍的金屬工件與另一種輔助金屬接觸后浸入沉積金屬鹽的溶液中，輔助金屬的電位應(yīng)低于沉積出的金屬。金屬工件與輔助金屬浸入溶液后構(gòu)成原電，輔助金屬的電位應(yīng)低于沉積出的金屬。金屬工件與輔助金屬浸入溶液后構(gòu)成原電池，后者活性強是陽極，被溶解放出電子，陰極工

16、件上就會沉積出溶液中金屬池，后者活性強是陽極，被溶解放出電子，陰極工件上就會沉積出溶液中金屬離子復(fù)原出的金屬層。本法雖然缺乏實際應(yīng)用意義，但想在非催化活性基材上引發(fā)離子復(fù)原出的金屬層。本法雖然缺乏實際應(yīng)用意義，但想在非催化活性基材上引發(fā)化學(xué)鍍過程時是可以應(yīng)用的?；瘜W(xué)鍍過程時是可以應(yīng)用的。 復(fù)原法：在溶液中添加復(fù)原劑，由它被氧化后提供的電子復(fù)原沉積出金屬鍍層復(fù)原法：在溶液中添加復(fù)原劑，由它被氧化后提供的電子復(fù)原沉積出金屬鍍層。這種化學(xué)反響如不加以控制，在整個溶液中進行沉積是沒有實用價值的。目前討。這種化學(xué)反響如不加以控制，在整個溶液中進行沉積是沒有實用價值的。目前討論的復(fù)原法是專指在具有催化能力

17、的活性外表上沉積出金屬涂層，由于施鍍過程中論的復(fù)原法是專指在具有催化能力的活性外表上沉積出金屬涂層，由于施鍍過程中沉積層仍具有自催化能力，使該工藝可以連續(xù)不斷的沉積形成一定厚度且有實用價沉積層仍具有自催化能力，使該工藝可以連續(xù)不斷的沉積形成一定厚度且有實用價值的金屬涂層。這就是我們所指的值的金屬涂層。這就是我們所指的“化學(xué)鍍工藝，前面討論的兩種方法只不過在化學(xué)鍍工藝，前面討論的兩種方法只不過在原理上同屬于化學(xué)反響范疇，不用外電源而已。用復(fù)原劑在自催化活性外表實現(xiàn)金原理上同屬于化學(xué)反響范疇，不用外電源而已。用復(fù)原劑在自催化活性外表實現(xiàn)金屬沉積的方法是唯一能用來代替電鍍法的濕法沉積過程。屬沉積的方

18、法是唯一能用來代替電鍍法的濕法沉積過程。 目前印制板行業(yè)常用的化學(xué)鍍層主要有：目前印制板行業(yè)常用的化學(xué)鍍層主要有： OSP、化學(xué)鍍鎳、化學(xué)鍍金、化學(xué)鍍、化學(xué)鍍鎳、化學(xué)鍍金、化學(xué)鍍鈀、化學(xué)鍍錫、化學(xué)鍍銀等。鈀、化學(xué)鍍錫、化學(xué)鍍銀等。1 1、概述、概述 隨著外表貼裝技術(shù)隨著外表貼裝技術(shù)SMTSMT的廣泛應(yīng)用，對印制板焊盤的平整度及板面的廣泛應(yīng)用，對印制板焊盤的平整度及板面翹曲度的要求越來越嚴格，而細導(dǎo)線、細間距的印制板對其制作技術(shù)也提翹曲度的要求越來越嚴格，而細導(dǎo)線、細間距的印制板對其制作技術(shù)也提出了更高的要求。但傳統(tǒng)的熱風(fēng)焊料整平出了更高的要求。但傳統(tǒng)的熱風(fēng)焊料整平HASLHASL工藝存在以下缺

19、點：工藝存在以下缺點：1 1焊盤不平整，致使焊盤不平整，致使SMTSMT貼片時易偏離，造成錯位或短路；貼片時易偏離，造成錯位或短路；2 2受熱風(fēng)整平操作時高溫?zé)釠_擊，印制板板面易產(chǎn)生翹曲；受熱風(fēng)整平操作時高溫?zé)釠_擊，印制板板面易產(chǎn)生翹曲；3 3受熱風(fēng)整平操作時的熱沖擊，細導(dǎo)線易斷裂造成短路，細間距的導(dǎo)線間受熱風(fēng)整平操作時的熱沖擊，細導(dǎo)線易斷裂造成短路，細間距的導(dǎo)線間容易產(chǎn)生橋接以及短路。容易產(chǎn)生橋接以及短路。4 4焊料與銅間易形成晶間化合物，易脆；焊料與銅間易形成晶間化合物，易脆；5 5操作時的高溫和噪聲不利于環(huán)保，同時還存在火警的隱患；操作時的高溫和噪聲不利于環(huán)保，同時還存在火警的隱患；6

20、6生產(chǎn)費用高。生產(chǎn)費用高。 有機助焊保護膜有機助焊保護膜Organic Solderability PreservativeOrganic Solderability Preservative簡稱簡稱OSPOSP技技術(shù)是通過將裸銅印制板浸入一種水溶液中，通過化學(xué)反響在銅外表形成一術(shù)是通過將裸銅印制板浸入一種水溶液中，通過化學(xué)反響在銅外表形成一層厚度層厚度OSP的憎水性有機保護膜，這層膜能保護銅外表防止氧化，有助焊功能，對各種焊劑兼容并能承受三次以上熱沖擊，數(shù)年來的應(yīng)用，已日益廣泛，稱為熱風(fēng)整平工藝的替代工藝。該工藝的特點是：1外表均勻平坦，膜厚，適于SMT裝聯(lián)，適于細導(dǎo)線、細間距印制板的制造；

21、2水溶液操作，操作溫度在80以下，不會造成基板翹曲；3膜層不脆，易焊，與任何焊料兼容并能承受三次以上熱沖擊；4防止了生產(chǎn)過程的高溫、噪聲和火警隱患；5操作本錢比熱風(fēng)整平工藝低25-50%；6保存期可達一年，并且易于返修。2、OSP反響機理 銅外表有機助焊保護膜分為兩種類型：溶劑型和水溶型。 1溶劑型：也就是目前單面板生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的松香型預(yù)涂助焊膜。在松香基的預(yù)涂助焊劑中添加如咪唑類的化合物，涂于裸銅板外表上形成防氧化助焊膜。膜層厚度3-5um，用探針不易刺透，不利于探針對其進行電氣性測試，并且必須在波峰焊及印錫膏前將其除去。由于膜層內(nèi)含有溶劑和松香，容易出現(xiàn)發(fā)粘的現(xiàn)象，好似干不透一樣，也不易

22、清洗。這種工藝主要用于單面板生產(chǎn)。 2水溶型：根據(jù)膜層能承受設(shè)沖擊的次數(shù)不同，水劑型工藝非為能承受一次熱沖擊和能承受三次熱沖擊兩種。 將含有苯駢三氮唑，咪唑，烷基咪唑，苯駢咪唑等化合物的水溶液與銅外表作用，這些化合物中的氮雜環(huán)與銅外表形成絡(luò)合物，這層保護層防止了銅外表被繼續(xù)氧化。但這層膜太薄，耐熱性差，只能承受一次熱沖擊，而且保存期短。 近年來引起廣泛注意的有機助焊保護膜是能承受三次以上熱沖擊的保護膜，膜厚，可以代替熱風(fēng)整平工藝，并且比熱風(fēng)整平板更具優(yōu)點。3、故障及糾正方法故障可能原因糾正方法膜層顏色不良前處理不良前工序有污染進入OSP工作液時板面有水分OSP工作液濃度低加強前處理加強前工序檢

23、查檢查吹干段風(fēng)量補加新溶液故障可能原因糾正方法膜層偏薄OSP工作液濃度低時間不夠PH偏低溫度低成膜后吹干段風(fēng)力太大補加新溶液適當(dāng)延長時間調(diào)節(jié)PH調(diào)節(jié)溫度檢查成膜后風(fēng)力表面不均勻前處理不干凈改善前處理膜層色差明顯微蝕不均勻改善微蝕能力膜層疏水性差微蝕不夠改善微蝕抗氧化性能差，孔口發(fā)白PH高溫度太低OSP工作液濃度低調(diào)低PH調(diào)整工作液溫度補加新溶液溶液渾濁PH太高調(diào)低PH水跡溫度過低或過高PH高調(diào)整工作液溫度用乙酸調(diào)PH1 1、概述、概述 化學(xué)鍍鎳工藝廣泛用于金屬和非金屬外表處理行業(yè)，依據(jù)不同的基體化學(xué)鍍鎳工藝廣泛用于金屬和非金屬外表處理行業(yè)，依據(jù)不同的基體，化學(xué)鍍鎳可以在酸性、中性、堿性溶液中進

24、行。但，化學(xué)鍍鎳可以在酸性、中性、堿性溶液中進行。但PCBPCB化學(xué)鍍鎳只能在酸化學(xué)鍍鎳只能在酸性溶液中進行。性溶液中進行。 化學(xué)鍍鎳所用復(fù)原劑有次磷酸鈉、氨基硼烷、肼等，化學(xué)鍍鎳層的組化學(xué)鍍鎳所用復(fù)原劑有次磷酸鈉、氨基硼烷、肼等，化學(xué)鍍鎳層的組成，依復(fù)原劑不同也不同，如以次磷酸鈉為復(fù)原劑可達含成，依復(fù)原劑不同也不同，如以次磷酸鈉為復(fù)原劑可達含P 4-14%P 4-14%，以氨基，以氨基硼烷為復(fù)原劑可達含硼烷為復(fù)原劑可達含B 0.2-5%B 0.2-5%，以肼為復(fù)原劑可得含，以肼為復(fù)原劑可得含Ni 99.5%Ni 99.5%以上的鍍層以上的鍍層。2 2、化學(xué)鍍鎳機理、化學(xué)鍍鎳機理 以次磷酸鈉為

25、復(fù)原劑的化學(xué)鍍鎳溶液中，次磷酸根離子以次磷酸鈉為復(fù)原劑的化學(xué)鍍鎳溶液中，次磷酸根離子H2PO2-H2PO2-在有催在有催化劑如化劑如PdPd、FeFe存在時，會釋放出具有很強活性的原子氫。存在時，會釋放出具有很強活性的原子氫。 H2PO2- + H2O H2PO3- + 2H+2e Ni2e + 2e Ni H2PO2- + H2O H2PO3- + 2H+2e Ni2e + 2e Ni H2PO2- + 2H+e 2H2O +P 2H+2e H2 H2PO2- + 2H+e 2H2O +P 2H+2e H2 從機理來看，化學(xué)鍍鎳過程中，產(chǎn)生大量從機理來看，化學(xué)鍍鎳過程中，產(chǎn)生大量H+H+使溶

26、液使溶液PHPH降低，同時也產(chǎn)降低，同時也產(chǎn)生氫氣，故有大量氣泡逸出。生氫氣，故有大量氣泡逸出?；瘜W(xué)鍍鎳化學(xué)鍍鎳就印制板化學(xué)鍍鎳而言，在沉鎳過程中產(chǎn)生大量H+，而H+存在于阻焊層與銅的界面處，在高溫條件下80-90， H+的大量產(chǎn)生會破壞阻焊層，嚴重時導(dǎo)致阻焊劑起泡。所以需要選擇操作溫度比較低，反響速度適中的鍍液，盡量減少H+的大量生成。3、 常見故障和糾正方法故障可能原因糾正方法漏鎳Pd活化液污染化學(xué)鎳溶液活性不夠銅表面不潔某些怪異部位漏銅更換Pd活化液用廢板拖缸加強除油和微蝕可用針狀陰極選擇電鍍法彌補滲鍍Pd活化液活性太高化學(xué)鎳活性太高清洗不夠用硫酸型Pd活化液降低PH或降低反應(yīng)溫度加強鍍

27、前清洗，可用超聲波清洗搭接Pd活化液選擇不當(dāng)清洗不夠選用離子Pd活化液加強鍍前清洗1 1、概述、概述 用于化學(xué)鍍金的工藝有兩種：化學(xué)鍍薄金和化學(xué)鍍厚金。化學(xué)鍍鎳薄金工藝，用于化學(xué)鍍金的工藝有兩種：化學(xué)鍍薄金和化學(xué)鍍厚金。化學(xué)鍍鎳薄金工藝，即適用于錫焊，又是鋁基導(dǎo)線壓焊的理想外表，化學(xué)鍍鎳厚金工藝提供了金絲導(dǎo)線即適用于錫焊，又是鋁基導(dǎo)線壓焊的理想外表，化學(xué)鍍鎳厚金工藝提供了金絲導(dǎo)線壓焊的理想外表。壓焊的理想外表。2 2、化學(xué)鍍金機理、化學(xué)鍍金機理 化學(xué)鍍薄金又稱為浸金、置換金。它直接沉積在化學(xué)鎳的基體上。其基理應(yīng)為化學(xué)鍍薄金又稱為浸金、置換金。它直接沉積在化學(xué)鎳的基體上。其基理應(yīng)為置換反響：置換

28、反響： Ni + 2Au Ni + 2AuCNCN- 2Au+Ni2+2CN- - 2Au+Ni2+2CN- Ni Ni和和AuAu的電極電位相差極大，的電極電位相差極大，NiNi可以置換出溶液中的金，當(dāng)鎳外表置換金后，可以置換出溶液中的金，當(dāng)鎳外表置換金后，由于金層多孔隙，其孔隙下的鎳仍可繼續(xù)置換，但反響速度減慢直至鎳全部被覆蓋由于金層多孔隙，其孔隙下的鎳仍可繼續(xù)置換，但反響速度減慢直至鎳全部被覆蓋為止。因此這層金的厚度僅為，不可能再增厚。為止。因此這層金的厚度僅為，不可能再增厚。 化學(xué)鍍厚金是在化學(xué)浸金的鍍層上進行，鍍液中參加特殊的復(fù)原劑，使在置換化學(xué)鍍厚金是在化學(xué)浸金的鍍層上進行，鍍液中

29、參加特殊的復(fù)原劑，使在置換與自催化作用下鍍金。鍍層厚度達與自催化作用下鍍金。鍍層厚度達0.5-1um0.5-1um，是金線壓焊的理想鍍層。有特殊要求，是金線壓焊的理想鍍層。有特殊要求也可鍍也可鍍2um2um?；瘜W(xué)鍍金化學(xué)鍍金 化學(xué)鍍Pd是PCB上理想的銅、鎳保護層，它即可焊接又可“邦定壓焊。它可直接鍍在銅上，而且因為Pd具有自催化能力，鍍層可以增厚。其厚度可達，它也可以鍍在化學(xué)鎳層上。Pd層耐熱性高，穩(wěn)定，能經(jīng)受屢次熱沖擊。在置換與自催化作用下鍍金。鍍層厚度達0.5-1um，是金線壓焊的理想鍍層。有特殊要求也可鍍2um。 在組裝焊接時，對Ni/Au鍍層，當(dāng)鍍金層與熔化焊料接觸后，金被熔與焊料中

30、形成AuSn4，當(dāng)焊料中重量比達3%，焊料會發(fā)脆影響焊點的可靠性，但被熔的焊料不與Pd形成化合物，Pd漂浮在焊料外表，很穩(wěn)定。 隨著IC集成度的提高和組裝技術(shù)的進步，化學(xué)鍍Pd在芯片極組裝CSP上將發(fā)揮更有效的作用?；瘜W(xué)鍍鈀化學(xué)鍍鈀1 1、概述、概述 PCB PCB裸銅板化學(xué)鍍錫也是近年來受到普遍重視的可焊性鍍層。裸銅板化學(xué)鍍錫也是近年來受到普遍重視的可焊性鍍層。2 2、化學(xué)鍍錫機理、化學(xué)鍍錫機理 銅基體上化學(xué)鍍錫從本質(zhì)上講是化學(xué)浸錫，是銅與溶液中的絡(luò)合錫離銅基體上化學(xué)鍍錫從本質(zhì)上講是化學(xué)浸錫，是銅與溶液中的絡(luò)合錫離子發(fā)生置換反響，生成錫鍍層，當(dāng)銅外表被錫完全覆蓋，反響即停止。子發(fā)生置換反響，

31、生成錫鍍層，當(dāng)銅外表被錫完全覆蓋，反響即停止。 普通酸性溶液中，銅的標準電極電位普通酸性溶液中，銅的標準電極電位0Cu+/Cu=0.51V0Cu+/Cu=0.51V，錫的標準電極，錫的標準電極電位電位0Sn2+/Sn=-0.136V0Sn2+/Sn=-0.136V，故金屬銅不可能置換溶液中的錫離子而生成金屬，故金屬銅不可能置換溶液中的錫離子而生成金屬錫。在有絡(luò)合物例如硫脲存在的情況下，硫脲與錫。在有絡(luò)合物例如硫脲存在的情況下，硫脲與Cu+Cu+生成穩(wěn)定的絡(luò)離子生成穩(wěn)定的絡(luò)離子，從而改變了銅的電極電位，可以到達，從而改變了銅的電極電位，可以到達-0.39V-0.39V，使銅置換溶液中的錫離子，使

32、銅置換溶液中的錫離子稱為可能。稱為可能?；瘜W(xué)鍍錫化學(xué)鍍錫1 1、概述、概述 化學(xué)鍍銀既可以焊接又可化學(xué)鍍銀既可以焊接又可“邦定壓焊，因而受到普遍重視。邦定壓焊，因而受到普遍重視。2 2、化學(xué)鍍錫機理、化學(xué)鍍錫機理 化學(xué)鍍銀層其本質(zhì)也是浸銀，銅的標準電極電位化學(xué)鍍銀層其本質(zhì)也是浸銀，銅的標準電極電位0Cu+/Cu=0.51V0Cu+/Cu=0.51V，銀，銀的標準電極電位的標準電極電位0Ag+/Ag=0.799V0Ag+/Ag=0.799V，故而銅可以置換溶液中的銀離子而在銅，故而銅可以置換溶液中的銀離子而在銅外表生成沉積銀層：外表生成沉積銀層： Ag+ + Cu Cu+ + Ag Ag+ +

33、Cu Cu+ + Ag 為控制反響速度，溶液中的銀離子會以絡(luò)離子狀態(tài)存在，當(dāng)銅外表被為控制反響速度，溶液中的銀離子會以絡(luò)離子狀態(tài)存在，當(dāng)銅外表被完全覆蓋或溶液中完全覆蓋或溶液中CuCu到達一定濃度，反響即告結(jié)束。到達一定濃度，反響即告結(jié)束?；瘜W(xué)鍍銀化學(xué)鍍銀1、電鍍鎳金的優(yōu)缺點 雖然電鍍鎳金軟金能提供優(yōu)良的助焊、打金線結(jié)合的性能，但它有著三大缺乏之處，而每一缺乏之處都阻礙著它在領(lǐng)先領(lǐng)域中的應(yīng)用。1較厚的金層厚度要求使得生產(chǎn)本錢上升。2在通常所用的厚的金層情況下，由于容易產(chǎn)生脆弱的錫金金屬合金化合物IMC，焊點之可靠性便下降。而為了增加焊點的可靠性，可在需要焊錫的地方使用不同的外表處理，然而會造成生產(chǎn)本錢上升。3電鍍工藝要求使用導(dǎo)線連通每個線路，這樣