浅谈沉镍金工艺

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沉镍金制作流程(精)

沉镍金制作流程(精)

沉镍金制作流程一、简介:通过化学反应在铜表面沉积较薄一层镍金、金层具有稳定的化学和电器特性,镀层具有优良的可焊性,耐蚀性等特点。

二、流程及作用:(1沉金前处理:①微蚀:除去烘烤绿油造成的铜面过度氧化物。

② 1200#磨刷幼磨:除去铜面杂物,清洁板面。

(2沉镍金流程:上板→除油→Ⅱ级水洗→微蚀→→Ⅱ级水洗→酸洗→Ⅱ级水洗→预浸→活化→Ⅱ级水洗→后浸酸→Ⅰ级水洗→沉镍→Ⅱ级水洗→沉金→金回收→水洗→热水洗→下板①除油:除去铜表面之轻度油脂及氧化物,使表面活化及清洁。

②微蚀:除去铜面氧化物及污染物,适度粗化铜面,增加镀层密着性、结合力。

③预浸:保护活化药液。

④活化:使用离子钯溶液使表面铜活化,可以只在铜面上沉积而基材的Pd化合物极易清洗,提供化学沉镍的启镀剂。

⑤化学镀镍:利用电子转移使溶液中的Ni2+还原在待镀铜面上而沉积出镍金属:但同时会有P析出,Ni层实际为Ni/P合金,Ni层厚度一般为100-200u〃。

⑥通过置换反应在新鲜镍面置换一层薄金,作为防止基体金属氧化和作为自身活化型镀金的底层,镍基体上覆盖一层金后金沉积就停止,所以厚度有一定了限制,Au层厚度一般为1-3 u〃。

(3沉金后处理:①草酸洗:除去金面氧化异物,,对金层疏孔处的镍底层作酸封孔处理,增加其耐蚀性。

②抗氧化清洗:防止镀层氧化,使焊锡维持更长的寿命。

三、流程控制注意事项:(1控制微蚀速率在0.6-0.8um,速率太低,镀层发亮,太高出现色差即金色不良。

(2活化缸Cu2+浓度≤200PPM需更换,且后期易出现渗金。

(3Ni缸温度不可太高,药水高温对绿油攻击较大,易出现甩S/M问题,槽液使用4.0MTD后需换槽。

(4金缸需控制Ni2+含量≤800PPM,Ni2+太高易出现金色不良及不上金问题。

四、常见问题介绍及处理方法:(1漏镀:①活化浓度温度过低,浴老化或活化后水洗过久。

②镍缸浓度、温度、PH值太低,或有不以纯物混入,成份失调。

③绿油冲板不净,有残渣附着铜面,需煲板返印。

沉镍钯金工艺(一)

沉镍钯金工艺(一)

沉镍钯金工艺(一)沉镍钯金工艺1. 简介•沉镍钯金工艺是一种常用于表面镀层的工艺技术。

•它通过在金属表面沉积一层镍和钯的合金薄膜来实现防腐、提高硬度和耐磨性的效果。

2. 工艺流程1.表面预处理–清洗:将待处理的金属表面进行清洗,去除污垢、氧化物等。

–酸洗:使用酸性溶液消除金属表面的氧化层,提高后续工艺的效果。

2.沉镍钯金–沉镍:将金属表面浸入含有镍盐的溶液中,施加电流使镍离子在金属表面还原沉积。

–镍层均匀性:控制电流密度、搅拌溶液等因素,确保沉积的镍层均匀。

3.沉钯–沉钯:将经过镍层处理的金属再次浸入含有钯盐的溶液中,进行类似的电化学反应,沉积钯层。

–钯层厚度:通过控制电流密度、溶液浓度,调整钯层的厚度。

4.表面处理–精整:去除不平整的部分,提高镀层的外观。

–抛光:使得镀层表面更加光滑,增强镀层的光泽度。

3. 应用领域•汽车工业:沉镍钯金工艺常用于汽车发动机零部件的表面处理,提高其耐腐蚀性和耐磨性。

•电子工业:沉镍钯金可用于电子器件的接点材料,提高其连接稳定性和导电性。

•机械工业:沉镍钯金工艺可应用于机械零件的表面涂层,提高其硬度和耐磨性。

4. 优势和局限性•优势:1.镀层均匀,能够提供出色的防腐和耐磨性能。

2.镀层与基材结合牢固,不易剥落。

3.工艺成熟,操作相对简单。

•局限性:1.沉镍钯金工艺对金属表面的准备要求较高。

2.镀层厚度有限,不适用于需要特别厚度的场景。

5. 结论•沉镍钯金工艺是一种可靠且成熟的表面处理技术,在许多领域得到广泛应用。

•通过控制工艺流程和参数,可以获得优良的防腐和耐磨性能的镀层。

•然而,工艺的局限性也需要考虑,根据具体需求选择适合的表面处理技术。

PCB沉金工艺介绍

PCB沉金工艺介绍
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化学镍药水的分类:
按操作温度分可将镀液分成高温镀液(85950C)、中温镀液(65-750C)、低温 镀液(500C)以下
按其使用的还原剂又可大致分为次磷酸盐 型、硼氢化物型、肼型、胺基硼烷型4种。
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按pH值分又可将其分为酸性镀液和碱性镀 液; 最常用的是次磷酸盐为还原剂的酸性高温 化学镀镍液,常称为普通化学镀镍液。
1.5 ±0.5min
搅拌:摆动及药液循环搅拌或空气打气
槽材质:PVC或PP
加热器:石英或铁弗龙加热器
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铜浓度控制:
由于Cu2+对微蚀速率影响较大,通 常须将Cu2+的浓度控制在5-25g/l, 以保证微蚀速率处于0.5-1.5μm之间。 生产过程中,换缸时往往保留1/5-1/3 缸母液(旧液),以保持一定的Cu2+浓 度。
通常情况,不采用调节药水浓度或 升高温度来弥补因时间不足而引起的镍 厚不足,一定要根据客户镍层要求来设 置适当的镀镍时间。否则,可能引起活 性不稳定,会造成许多不良后果。
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C、浓度: 不同供应商之不同系列药水,
其浓度控制范围各不相同。由于化 学镀镍的本身特点,其动态平衡的 控制难度远远大于化学镀铜,其控 制范围很窄则可说明这一点。因此, 尽可能使用自动补料器来控制药水 浓度,手动补料是很难保证每一个 制板的良品率。
• B、随着NaH2PO2和NiSO4浓度的增加, 沉积速度逐渐提高,而后趋于稳定或稍 有降低。但此时溶液的稳定性下降;
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•C、化学镀镍层的厚度一般控制4~5μm, 最少要大于2.5μm厚的镍磷层才能起到 有效的阻挡层作用,防止铜的迁移,以免渗 出金面,氧化后导致导电性不良;
•D、镀覆PCB的装载量(裸铜面)应适 中,以0.1~0.5dm2/L为宜。负载太大会导 致镍缸活性逐渐升高,甚至导致反应失 控,造成严重后果;负载太低会导致镍 缸活性逐渐降低,造成漏镀等问题。

浅谈沉镍金工艺

浅谈沉镍金工艺

一,引言自1997年以来,化学镍金工艺在国内得到迅速推广,这得益于化学镍金工艺本身所带来种种优点。

由于化学镍金板镍金层的分散性好、有良好的焊接及多次焊接性能、良好的打线(Bonding,TS Bond或U Bond)性能、能兼容各种助焊剂,同时又是一种极好的铜面保护层。

因此,与热风整平、有机保焊膜(OSP)等PCB表面处理工艺相比,化学镍金镀层可满足更多种组装要求,具有可焊接、可接触导通、可打线、可散热等功能,同时其板面平整、SMD焊盘平坦,适合于细密线路、细小焊盘的锡膏熔焊,能较好地用于COB及BGA的制作。

化学镍金板可用于并能满足到移动电话、寻呼机、计算机、笔记型电脑、IC 卡、电子字典等诸多电子工业。

而随着这些行业持久、迅猛的发展,化学镍金工艺亦将得到更多的应用与发展机会。

化学镍金工艺,准确的说法应为化镍浸金工艺(Electro-less Nickel and Immersion Gold Pro-cess,即ENIG),但现在在业界有多种叫法,除”化学镍金”、”化镍浸金”外,尚有”无电镍金”、”沉镍金”。

国内PCB行业多用”沉镍金”一词来谈论这一工艺,因而在本文中,我们也将用”沉镍金”来表述化镍浸金。

二,沉镍金原理概述沉镍金工艺的原理,实际上反而从”化镍浸金”一词中能够较容易地被我们所理解。

即其中镍层的生成是自催化型的氧化-还原反应,在镀层的形成过程中,无需外加电流,只靠高温(880C左右)槽液中还原剂的作用,即可在已活化的铜表面反应析出镍镀层,而金镀层的生成,则是典型的置换反应。

当PCB板进入金槽时,由于镍的活性较金大,因而发生置换反应,镍镀层表面逐渐被金所覆盖。

以下简单介绍一个沉镍金的反应过程:1,沉镍的化学反应:关于沉镍的反应机理,曾有多篇文章提及。

其过程基本上用一个反应式即可表达:在上述各反应式中,可看到一个自催化氧化-还原反应的典型模式。

而在上述各反应中,需要注意的是反应⑤⑥,从中我们可看到有单体磷的生成,在沉镍过程中,此单体磷亦会一并沉于镍层中,因而,事实上的沉镍层,是磷镍构成。

沉镍金工艺

沉镍金工艺
向铜层转移,并作为焊接承焊面。 化学金:防止镍面钝化。
沉镍金工艺-原理
反应机理:
Pd2+
Cu Pd
Cu Pd
Cu2+
活化Ni-P沉积源自Au+Ni = 4g/L Au Ni = 5g/L
Cu
Cu
Cu Ni-P
Cu Ni-P
pH = 4.4
Ni-P成长 化学镍
Ni2+
Au 沉积
化镍金层
pH = 4.8
沉镍金后图片
沉镍金工艺-常见品质不良
7.可焊性差
1、金面污染 2、水洗水(含后处理)水质差; 3、镍槽或金槽老化,使镀层有机杂质含量高; 4、镍厚不足或镍层发生原电池反应遭到腐蚀(黑垫)。
除 油:去除表面油渍,指纹,轻度氧化,清洁铜面。 微 蚀:粗化铜表面,增强镍铜层结合力。 酸 洗:调整铜面,改善SPS对半塞孔板的影响。 预 浸:清除铜面氧化,防止活化槽受污染。 活 化:在铜面上置换上一层钯,作化学镍反应催化剂。 后 浸:去除绿油面上多余钯,改善绿油面上金或渗镀等。 化学镍:自催化氧化还原反应,在铜层与金层间沉积上镍层,防止金层
思考
以下几种概念分别是什么?
沉金 化金 电金 镀金
金手指
硬金 软金
闪金
概念
沉金
沉金采用的是化学沉积的方法,通过化学氧化还原反应的方法生成一层镀金层
电金
采用电镀的方式,将金盐溶于化学药水中,将电路板浸于电镀缸中并通电流,在铜面上生产镍金镀层。 在电镀过程中,由于金无法与铜皮直接起反应,所以会先镀上一层镍,然后再把金镀在镍上面,所以也称为电镀镍金。
沉镍金工艺
一、概述 二、流程 三、原理 四、常见品质不良
沉镍金工艺-概述

化学镍金工艺原理.

化学镍金工艺原理.

1.概述化学镍金又叫沉镍金,业界常称为无电镍金(Elestrolss Nickel Imnersion Gold又称为沉镍浸金。

PCB化学镍金是指在裸铜表面上化学镀镍,然后化学浸金的一种可焊性表面涂覆工艺,它既有良好的接触导通性,具有良好的装配焊接性能,同时它还可以同其他表面涂覆工艺配合使用,随着日新日异的电子业的发展,化学镍金工艺所显现的作用越来越重要。

2.化学镍金工艺原理2.1 化学镍金催化原理2.1.1催化作为化学镍金的沉积,必须在催化状态下,才能发生选择性沉积,VⅢ族元素以及Au等多金属都可以为化学镍金的催化晶体,铜原子由于不具备化学镍金沉积的催化晶种的特性,所以通过置换反应可使铜面沉积所需要的催化晶种;PCB业界大都使用PdSO4或PdCl2作为化学镍前的活化剂,在活化制程中,化学镍反应如下:Pd2++Cu Cu2++Pd 2.2化学镍原理2.2.1 在Pd(或其他催化晶体的催化作用下,Ni2+被NaH2PO2还原沉积在将铜表面,当Ni沉积覆盖Pd催化晶体时,自催化反应继续进行,直到所需的Ni层厚度2.2.2化学反应在催化条件下,化学反应产生的Ni沉积的同时,不但随着氢析出,而且产生H 2的溢出主反应:Ni2++2H2PO2-+2H2O Ni+2HPO32-+4H++H2副反应:4H2PO2- 2HPO32-+2P+2H2O+H22.2.3 反应机理H2PO2-+H2O H++HPO32-+2HNi2++2H Ni+2H2 H2PO2-+H H2O+OH-+PH 2PO2-+H2O H++HPO32-+H22.2.4作用化学镍的厚度一般控制在3-5um,其作用同金手指电镍一样不但对铜面进行有效保护,防止铜的迁移,而且备一定硬度和耐磨性能,同时拥有良好的平整度,在镀镍浸金保护后,不但可以取代拔插频繁的金手指用途(如电脑的内存条,同时还可避免金手指附近的导电处斜边时所遗留裸铜切口2.3 浸金原理2.3.1浸金是指在活性镍表面,通过化学置换反应沉积薄金化应式:2Au(CH2-+Ni 2Au+Ni2++4CN-2.3.2 作用浸金的厚度一般控制在0.03-0.1um,其对镍面有良好的保护作用,而且具备很好的接触导通性能,很多需按键接触的电子器械(如手机、电子字典都采用化学浸金来保护镍面3.化学Ni/Au的工艺流程3.1 工艺流程简介作为化学镍金流程,只要具备6个工作站就可满足生产要求3-7分钟 1-2分钟 0.5-4.5分钟 2-6分钟除油微蚀活化预浸沉Au沉Ni20-30分钟 7-11分钟3.2 工艺控制3.2.1除油缸一般情况下,PCB沉镍金采用酸性除油剂处理制板,其作用在于除掉铜面的轻度油脂及氧化物,达到清洁及增加湿润效果的目的,它应当具备不伤SOiderMask(绿油以及低泡型易水洗的特点。

PCB沉金工艺介绍解析

PCB沉金工艺介绍解析
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4、预浸
作用:
维持活化缸的酸度及使铜面在新鲜状 态(无氧化物)的情况下,进入活化缸。
操作条件:
温度: 时间: 搅拌: 槽材质: 室温 1±0.5min 摆动及药液循环搅拌 PVC或PP
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作用: 在电化序中,铜位于镍的后面,所以必须 将铜面活化,才能进行化学镀镍。PCB行 业大多是采用先在铜面上生成一层置换钯 层的方式使其活化。 反应式:Pd2++Cu Pd+Cu2+ PCB沉镍金工序之活化剂一般为硫酸型和 盐酸型两种,现较多使用硫酸型钯活化液。 行业中也有使用Ru(Ruthenium)做催化 晶核,效果也较为理想。
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操作条件
A、温度 不同系列的沉镍药水其控制范围不 同。一般情况下,镍缸的操作范围是 86±50C,有的药水则控制在81±50C。 具体操作温度应根据试板结果来定, 不同型号的制板,有可能操作温度不同。 一个制板的良品操作范围一般情况下只 有±20C,个别制板也有可能小于±10C.
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•E、镀液应连续过滤,以除去溶液中的 固体杂质。镀液加热时,必须要有空气 搅拌或连续循环系统,使被加热的镀液 迅速扩散开。当槽内壁镀有镍层时,应 及时用硝酸(1:3)褪除,适当时可考虑加 热,但不可超过50OC, 以免污染空气。 •F、镀液寿命一般控制在4MTO(即Ni离 子添补量累积达到4倍开缸量),超过此 限主要问题是镍厚不足。
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C、缓冲剂、络合剂 缓冲剂主要用处是维持镀液的pH值防止化学镀镍 时由于大量析氢所引起的pH值下降 络合剂作用主要是与镍离子进行络合降低游离镍 离子的浓度,提高镀液的稳定性。
一般均使用NaH2PO2,其控制浓度一般为2040g/l。在镀液中,主反应将Ni2+还原成为 金属Ni,副反应为其本身的歧化反应生成 单质P,主反应及副反应过程中均伴随H2逸 出。

化学镍金工艺探讨

化学镍金工艺探讨

一、工艺简介沉金工艺之目的的是在印制线路表面上沉积颜色稳定,光亮度好,镀层平整,可焊性良好的镍金镀层。

基本可分为四个阶段:前处理(除油,微蚀,活化、后浸),沉镍,沉金,后处理(废金水洗,DI水洗,烘干)。

二、前处理沉金前处理一般有以下几个步骤:除油(30%AD-482),微蚀(60g/InaPS,2%H2SO4),活化(10%Act-354-2),后浸(1%H2S04)。

以除去铜面氧化物,并在铜面沉钯,以作沉镍活化中心。

其中某个环节处理不好,将会影响随后的沉镍和沉金,并导致批量性的报废。

生产过程中,各种药水必须定期分析和补加,控制在要求范围内。

较重要的比如:微蚀速率应控制在“25U—40U”,活化药水铜含量大于800PPM时必须开新缸,药水缸的清洁保养对联PCB的品质影响也较大,除油缸,微蚀缸,后浸缸应每周换缸,各水洗缸也应每周清洗。

三、沉镍沉镍药水的主要成分为Ni2+(5.1-5.8g/1)和还原剂次磷酸钠(25-30g/1)以及稳定剂,由于化学镍对药水成分范围要求比较严格,在生产过程中必须每班分析化验两次,并依生产板的裸铜面积或经验补加Ni2还原剂,补加料时,应遵循少量,分散多次补料的原则,以防止局部镀液反应剧烈,导致镀液加速老化,PH值,镀液温度对镍厚影响比较大,镍药水温度抄袭控制在85℃-90℃。

PH在5.3-5.7,镍缸不生产时,应将镍缸温度降低至70℃左右,以减缓镀液老化,化学镍镀液对杂质比较敏感,很多化学成分对化学镍有害,可分为以下几类:抑制剂:包括Pb.Sn..Hg.Ti.Bi(低熔点的重金属),有机杂质包括S2,硝酸及阴离子润湿剂。

所有这些物质都会降低活性,导致化学镀速度降低并漏镀,严惩时,会导致化学镀镍工艺完全停止。

有机杂质:包括:除以上所提到的有机的稳定剂以外,还有塑料剂以及来自于设备和焊锡的杂质。

尽管可通过连续镀清除一部分杂质,但不能完全清除。

不稳定剂:包括Pd和少量的铜,这两种成分造在化学镍不稳定,使镀层粗糙,而且过多地镀在槽壁及加热器上。

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一,引言自1997年以来,化学镍金工艺在国内得到迅速推广,这得益于化学镍金工艺本身所带来种种优点。

由于化学镍金板镍金层的分散性好、有良好的焊接及多次焊接性能、良好的打线(Bonding,TS Bond或U Bond)性能、能兼容各种助焊剂,同时又是一种极好的铜面保护层。

因此,与热风整平、有机保焊膜(OSP)等PCB表面处理工艺相比,化学镍金镀层可满足更多种组装要求,具有可焊接、可接触导通、可打线、可散热等功能,同时其板面平整、SMD焊盘平坦,适合于细密线路、细小焊盘的锡膏熔焊,能较好地用于COB及BGA的制作。

化学镍金板可用于并能满足到移动电话、寻呼机、计算机、笔记型电脑、IC 卡、电子字典等诸多电子工业。

而随着这些行业持久、迅猛的发展,化学镍金工艺亦将得到更多的应用与发展机会。

化学镍金工艺,准确的说法应为化镍浸金工艺(Electro-less Nickel and Immersion Gold Pro-cess,即ENIG),但现在在业界有多种叫法,除”化学镍金”、”化镍浸金”外,尚有”无电镍金”、”沉镍金”。

国内PCB行业多用”沉镍金”一词来谈论这一工艺,因而在本文中,我们也将用”沉镍金”来表述化镍浸金。

二,沉镍金原理概述沉镍金工艺的原理,实际上反而从”化镍浸金”一词中能够较容易地被我们所理解。

即其中镍层的生成是自催化型的氧化-还原反应,在镀层的形成过程中,无需外加电流,只靠高温(880C左右)槽液中还原剂的作用,即可在已活化的铜表面反应析出镍镀层,而金镀层的生成,则是典型的置换反应。

当PCB板进入金槽时,由于镍的活性较金大,因而发生置换反应,镍镀层表面逐渐被金所覆盖。

以下简单介绍一个沉镍金的反应过程:1,沉镍的化学反应:关于沉镍的反应机理,曾有多篇文章提及。

其过程基本上用一个反应式即可表达:在上述各反应式中,可看到一个自催化氧化-还原反应的典型模式。

而在上述各反应中,需要注意的是反应⑤⑥,从中我们可看到有单体磷的生成,在沉镍过程中,此单体磷亦会一并沉于镍层中,因而,事实上的沉镍层,是磷镍构成。

正常情况下,磷的含量应在8%-12%之间,磷含量的多少对PCB板的焊接性能极具影响。

由此,还会引出另外一个关于测量的问题,在目前的大多数PCB厂家及其客户处,金、镍层厚度的测定,普遍采用X-ray镀层测厚仪,但当购买仪器时,仪器制造商所提供的镍标准片均为纯镍片(除非特别指定),用这样的标准片校核之后,再来测沉镍金板,则所测得的镍厚与实际镍厚有一明显偏差,一般的,实际厚度应为X-ray机测得厚度的1.15至1.20倍,我们曾多次通过金相切片的方式证实此点。

2,沉金的化学反应此置换反应的机理较简单,用下式即可表述:从这个反应式亦可大致想见沉镍后的板在金缸中的反应情形:在镍层表面逐渐被金所覆盖的过程中(包括疏孔),上述反应会越来越慢直至终此。

因而沉金层能够做到的厚度是有限的,大致在0.15μm左右。

三,沉镍金实际生产应用为顺应市场的变化需求,我公司于97年引入了沉镍金线,其基本流程如下:上板→除油→二级水洗→微蚀→二级水洗→预浸→活化→二级DI水洗→沉镍→镍回收→二级DI水洗→沉金→金回收→DI水洗→热DI水洗→烘干→下板。

基于上述流程,再结合我们实际生产经验,我们认为:合理的流程、设备设计、对预防和减少某些工艺问题非常重要,而相关工序工艺、生产用水等方面的控制亦至关紧要。

1,缸体排布在新设计沉镍金线或将旧生产线改造成沉镍金线时,如何根据生产流程优化缸位排布显得极其重要。

如果设计得当,可避免许多难以预料的工艺问题。

因此,绝对应当事先多花功夫去研究哪一种缸体排布或怎样的一个行车程序是最合理的、所带来的生产问题可能减到最小。

例如:沉镍金板可焊性不良的问题,除了板面污染外,镍面钝化是很主要的一个成因,要防止镍面钝化,就必须考虑到沉镍、沉金之间的控制,包括行车时间长短、滴水时间长短(这些是板在空气中的停留时间);水洗(尤其是DI水洗)及空气搅拌的大小。

因此,镍缸与金缸之间的距离不能相距太远。

此外,活化缸不宜太靠近镍缸,否则,药水的交叉污染(行车移动时的飞巴滴液、镍缸的热蒸气滴液等)会使缸寿命变短及严重影响生产板品质。

2,镍缸设计镍缸是整条生产线的心脏部分,镍缸设计的好坏,直接影响到生产能否正常进行,这是因为镍缸在整个流程中是最难控制的。

现在,常用的用于制作镍缸缸体的材料有两种:一种是PP;另一种是316不锈钢。

对于PP缸,一般需在缸内壁套上表面光滑的PNN,且在缸壁内镶不锈钢板,以增加强度。

这种缸,生产初期一般较为理想,但生产至约2个MTO(Metal Turn Over)或由于产量不足而经常出现升温、降温的情况时,会有较多的镍渣产生,当镍渣的数量达到某一程度后,会超过镍缸所能承受的负荷,镍渣在镍缸中产生自催化剧烈反应,造成反应失控(俗称反缸),导致生产不能正常进行。

此时,解决的方法是:停止生产,把药水过滤到另外一个槽内,除掉镍渣,方可继续生产。

因此,在用PP缸时,一般每2个MTO需倒一次缸,这不仅影响产能,也容易浪费药液。

而使用316不锈钢材料制作的镍缸,通过外加电压,抑制渣的形成,从而保证正常稳定的生产。

其具体做法是:在镍缸缸壁上接一根或几根导线使整个缸体作为阳极,而在镍缸药水中放置一定数量的316不锈钢棒作为阴极,然后再加上一稳压电源,电压大小应保持在0.8-1.2V之间(镍缸事先需用50%体积比的HNO3浸泡,把316不锈钢缸缸壁钝化,形成一较大电阻)。

当镍渣沉积到一定程度,缸壁的电阻会慢慢变小,在0.8-1.2V的恒定电压下,电流会逐渐增大,根据实际生产经验,当在0.9V的恒定电压下,电流至1.8-2.0A时,缸内反应就会变得剧烈,有”反缸”的危险,此时,需把药水温度迅速降至700C以下,把药水过滤到另一个缸,一般地,如无特殊情况,一个镍缸可生产到5个MTO,电流才升至1.8-2.0A.因此,与PP缸相比较,不锈钢缸可节省保养镍缸的时间,延长药水的使用寿命,降低生产成本。

此外,还有一种镍缸的设计较特别,它在镍缸的底部安上转动凸轮,使得镍缸可上下振动,这对赶走附在板面或孔中的氢气泡是一种好方法,尤其在制作1.0mm以上厚度、含小孔(ψ0.35mm)的大拼板时,对改善孔内漏镀很有帮助。

镍缸尚有一不为人关注的问题,就是加热器的漏电现象,因镍缸需高温生产,故缸中(或其子缸中)会有多根加热器。

因此,须特别注意加热器是否漏电,一旦发生漏电现象(尤其是间歇性漏电),则生产出来的板五花八门。

往往花费许多精力也查不出个所以然,我们知道有数间工厂都发生过此类问题,所以每次生产前、生产中最好检查一下这种情况。

在镍缸的设计过程中,最好药水供应商也能参与过来,因目前沉镍金药水基本分为两大体系:即盐酸体系和硫酸体系。

这二种体系对镍缸的要求是不同的(如盐酸体系需打气、硫酸体系则不需)。

因此,各工厂可根据自己的运行系统和经验,意向性地确认好选用的药水体系后,再与药水供应商、设备供应商一起讨论镍缸的设计为好。

镍缸的循环过滤泵的选择也是一件令人头痛的事,我们经过多次改进,最终选择直立式耐高温、耐强碱、强碱泵。

3,挂具设计挂具在设计中容易被忽视,但在生产中又显得十分重要,其一般有两种设计方案,一种为狗骨架设计,另一种为挂篮设计。

两种挂具各有优势。

生产中可根据生产板的特点而择优选择。

狗骨架挂板时,上部通过板子板边上预留的两个孔把板子串在不锈钢条上,每块板之间用PP条隔开,下面用绳子串起来,并用胶把板子分隔开来,狗骨架的设计优点在于:滴水干净,缸与缸的交叉污染小,挂具保养简单及占用空间小。

但上板操作较为复杂。

而挂篮的设计则有利于操作,它表面包一层Teflon,且通过梳齿把板子分隔开并定位。

由于挂篮四周有固定铜条,在缸内摇摆效果佳,有利于赶走小孔内的气泡,且对于大拼板时的薄板(0.5mm以下)生产有利,不易出现叠板现象,但挂篮保养复杂,缸与缸之间交叉污染较大,需用较大水流量清洗,一般来讲,对于大拼板板子的生产,采用挂篮设计较为有利。

4,DI水的使用沉镍金生产过程中,”清洗生产”的要领十分重要,因沉镍金制程相当敏感、抗污染程度低,因此,生产中所使用的各种化学试剂如硫酸、过硫酸钠等都应是CP级以上的。

DI水的使用更是必不可少,所有的药水槽必须用DI水开缸、补充液位。

同时,清洗药水槽时最后也应该用DI水循环清洗二次。

在镍缸、金缸前后均应至少各有一道DI水洗。

并且对DI 水的品质亦须经常监测,尤其要注意其中的CI一含量。

此外,在沉镍金之后的工序中,对沉镍金板也须格外保护,一定要使用DI水来洗板。

同时注意在清洗或烘干过铜板、喷锡板后,再用同一部机器进行沉镍金板生产时,务必将机器清洗干净。

否则,残存的Cu2+、Sn会对沉镍金板产生严重影响。

四,沉镍金生产中的一些问题和解决方法由于沉镍金制程敏感,沉镍金板有多种用途,且表观要求极严。

因此,沉镍金板生产中所遇到的问题五花八门,绝对可以写成一本书。

因为一种现象可能有几种原因,做十几个试验才能确定真正成因是经常的事。

所幸在生益电子有限公司,经过最初两、三个月的摸索,制程即已完全受控。

近几年的大批量生产过程一直稳定在一个极高的水准上,广受客户好评。

沉镍金板生产过程中常见的一些问题及解决方法可用下表1表示:在生产中,须特别注意前工序(W/F)与沉镍金工序的工艺配合。

目前,仍有部分厂家认为,沉镍金板所用的W/F应特别选定,要求其耐化学冲击能力强。

但事实上,经我们研究,目前常用的一些W/F品牌如Tamura DSR-2200 C-7BSX、Tamura DSR-2200K-31D、Taiyo PSR 4000 Z-26、LeaRonal OPSR-5600GM等,都可以找到一个合适的参数来生产沉镍金板,即使经历最严格的测试也毫无问题。

W/F工序尤须注意显影及阻焊油墨塞孔这两点,前者对沉镍金板表观大有影响,而后者更直接牵涉到漏镀现象(见参考文献[1])。

这里顺便提一下字符的制作,一般都认为,字符应在沉镍金前制作完毕,以防金面受到污染(台湾的白蓉生先生也持这一观点,见参考文献[2],但根据我们的经验,字符应该在沉镍金后制作,因为字符油墨可能会受到沉镍金药水的攻击而改变结构,就我们所用的白字油墨而言,即会发生这种现象,我们曾用谱图证明这一点。

这种现象所表现出来的情况是:字符在生产厂家没有问题,表观亦无异常,但在客户处经回流焊或波峰焊后,则字符(尤其是字符块)会变成粉红色,从而遭致客户投拆和退货。

一沉镍金常见问题及解决方法。

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