印制电路板化学镀镍金工艺知识

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化学镍金工艺介绍

化学镍金工艺介绍
苏州市三生电子有限公司
化学镍金工艺应知应会
苏州市三生电子有限公司
前言
1、制程介绍 2、药水简介 3、制程管制 4、异常改善 5、保养事项
苏州市三生电子有限公司
制程特征 1、在阻焊之后进行选择性镀镍/金,采取挂篮式作业,无须通电 2、单一表面处理即可满足多种组装城城需求,具有可焊接、可接触导通、
可打线、可散热等功能 3、板面平整、SMD焊垫平坦,适合于密距窄垫的锡膏熔焊。
内置干燥剂。
镍与铜镀层密著不良原因 Nhomakorabea对策绿油残渣附着于铜面
显影后水洗不良
检讨前制程与加强清洁剂,微蚀,磨刷或喷砂 同上
绿油溶入镀液 铜表面氧化没完全去除
1、更换镀液 2、检讨绿油特性,后烧烤条件及前处理流程
加强前处理流程(磨刷是、清洁剂、微蚀等)
微蚀或活化后水洗时间过长
缩短水洗时间 增加水洗槽进水量
前处理机台保养
• 水洗槽定期清洗 • 传送滚轮定期清洗 • 滤芯、滤网定期清洗或更换 • 传动轴上油 • 喷嘴清洗,水洗,风刀 • 药水成份分析补充或更换 • 刷轮定期更换
化金线保养
• 水洗槽清洗 • 管路定期清洗:进水管,过滤筒,循环管等 • 滤芯定期更换 • 机台上油:天车,机械摇摆 • 气压缸:主体清洁,空气管检查 • 药水分析补充更换 • 镍槽防析出装置检查 • 添加系统检查清洁 • 排气设备检查 • 挂架保养或更新 • 硝酸槽及管路管阀检查
• 谢谢
活化
• 主成份 硫酸钯 硫酸 • 作用 1、在铜面置换(离子化趋势Cu>Pd)上一层钯,以作为化
学镍反应之触媒
• 反应 • 阳极反应 Cu--Cu2+ + 2e-(E0 = -0.34V) • 阴极反应 Pd2+ +2e- → Pd(E0=0.98V) • 全反应 Cu + Pd2+ → Cu2+ + Pd

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 ImnersionGold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。

印制电路板(PCB)表面镀镍工艺(全面)

印制电路板(PCB)表面镀镍工艺(全面)

1概述镍,元素符号Ni,原子量58.7,密度8.88g/cm3,Ni2+的电化当量1.095g /AH。

用于印制板的镍镀层分为半光亮镍(又称低应力镍或哑镍)和光亮镍两种。

主要作为板面镀金或插头镀金的底层,根据需要也可作为面层,镀层厚度按照IPC-6012(1996)标准规不低于2~2.5μm。

镍镀层应具有均匀细致,孔隙率低,延展性好等特点,而且低应力镍应具有宜于钎焊或压焊的功能。

2低应力镍2.1镀镍机理阴极:在阴极上,镀液中的镍离子获得电子沉积出镍原子,同时伴有少量氢气析出。

Ni2++2e+Ni0Ni2+/Ni=-0.25V2H++2e+H20202+/N2=-0.0V虽然Ni的标准电极电位很负,但由于氢的过电位以及镀液中镍离子的浓度、温度、pH等操作条件的影响,阴极上析出氢极少,这时镀液的电流效率可达98%以上。

只有当pH很低时,才会有大量氢气析出,此时阴极上无镍沉积。

阳极:普通镀镍使用可溶性镍阳极。

阳极的主反应为金属镍的电化学溶解:Ni-2e→Ni2+当阳极电流密度过高,电镀液中又缺乏阳极活化剂时,阳极将发生钝化并伴有氧气析出:2H2020e→02↑+4H+当镀液中有氯离子存在时,也可能发生析出氯气得反应:2C1--2e→C12↑阳极上金属镍电化学溶解使镍离子不断进入溶液,从而提供了阴极电沉积所需的镍离子。

但当阴极面积不够大或镀液中活化剂不够时,将导致阳极钝化而析出氧,生成的氧进步氧化阳极表面,生成棕色的Ni2020化膜。

2Ni+3[O]→Ni2O3由于阳极钝化,使电流密度降低,槽电压升高,电能损失增加。

当使用高速镀镍工艺时,阳极采用非溶性材料如:铂、钛上镀铂网或钛上镀钌网,也可以采用含硫的活性镍阳极。

2.2镀液配方及操作条件2.3镀液配制1)在备用槽中,用热去离子水溶解计量的硫酸镍、氯化镍和计量1/2的硼酸。

2)加热至55~60℃,加活性炭3g/L,搅拌2h,静置2h,过滤,将无炭粒的溶液转人已清洗干净的工作槽中。

化学镍金基础知识

化学镍金基础知识

化学镍金基础知识目录一、内容概述 (2)1.1 定义与特点 (3)1.2 应用领域 (4)1.3 发展简史 (5)二、化学镍金基本原理 (6)2.1 镍的化学生产原理 (7)2.2 金的化学生产原理 (8)2.3 化学镍金的反应过程 (9)三、化学镍金的工艺流程 (10)3.1 原料准备与处理 (11)3.2 化学反应过程控制 (12)3.3 产品分离与纯化 (14)3.4 产品质量检测与评估 (16)四、化学镍金的材料与技术 (17)4.1 镍的化合物与材料 (17)4.2 金的化合物与材料 (19)4.3 化学反应设备与工艺装置 (20)4.4 安全防护措施与环保要求 (22)五、化学镍金的性质与应用 (23)5.1 镍的性质与应用领域 (25)5.2 金的性质与应用领域 (26)5.3 化学镍金的应用实例分析 (27)六、化学镍金的实验方法与操作技巧 (28)6.1 实验设计与准备 (29)6.2 实验操作规范与注意事项 (30)6.3 数据记录与分析方法 (31)6.4 实验总结与改进建议 (33)七、化学镍金的前景与挑战 (34)7.1 发展前景展望 (34)7.2 面临的挑战与问题 (36)7.3 技术创新与产业升级建议 (37)一、内容概述化学镍金概念介绍:首先介绍了化学镍金的概念,以及其作为一种重要的表面处理技术,在现代工业和科技领域中的广泛应用。

化学镍金是通过化学反应在金属表面形成一层具有优异性能的镍金涂层的过程。

该涂层具有高导电性、良好的耐腐蚀性以及出色的耐磨性能等特点。

化学镍金的基本原理:详细阐述了化学镍金的基本原理,包括化学镀镍和电镀金的原理。

化学镀镍是通过化学反应在金属表面形成一层均匀且致密的镍涂层,而电镀金则是在已形成的镍涂层上通过电解方式沉积一层薄金层。

这些原理是化学镍金技术的基础,对于理解其工艺过程和应用具有重要意义。

化学镍金的工艺过程:介绍了化学镍金的工艺过程,包括表面处理、化学镀镍、电镀金等步骤。

PCB化学镍金及OSP工艺步骤和特性分析

PCB化学镍金及OSP工艺步骤和特性分析

PCB化学镍金及OSP工艺步骤和特性分析1、化学镍金1.1基本步骤脱脂→水洗→中和→水洗→微蚀→水洗→预浸→钯活化→吹气搅拌水洗→无电镍→热水洗→ 无电金→回收水洗→后处理水洗→干燥1.2无电镍A. 一般无电镍分为"置换式"与"自我催化"式其配方极多,但不论何者仍以高温镀层质量较佳B. 一般常用镍盐为氯化镍(Nickel Chloride)C. 一般常用还原剂有次磷酸盐类(Hypophosphite)/甲醛(Formaldehyde)/联氨 (Hydrazine)/硼氩化合物(Borohydride)/硼氢化合物(Amine Borane)D. 螯合剂以柠檬酸盐(Citrate)最常见。

E. 槽液酸碱度需调整控制,传统使用氨水(Amonia),也有配方使用三乙醇氨(Triethanol Amine),除可调整PH及比氨水在高温下稳定,同时具有与柠檬酸钠结合共为镍金属螯合剂,使镍可顺利有效地沉积于镀件上。

F. 选用次磷二氢钠除了可降低污染问题,其所含磷对镀层质量也有极大影率。

G. 此为化学镍槽其中一种配方。

配方特性分析:a. PH值影响:PH低于8会有混浊现像发生,PH高于10会有分解发生,对磷含量及沉积速率及磷含量并无明显影响。

b.温度影响:温度影响析出速率很大,低于70°C反应缓慢,高于95°C速率快而无法控制.90°C最佳。

c.组成浓度中柠檬酸钠含量高,螯合剂浓度提高,沉积速率随之下降,磷含量则随螯合剂浓度增加而升高,三乙醇氨系统磷含量甚至可高到15.5%上下。

d.还原剂次磷酸二氢钠浓度增加沉积速率随之增加,但超过0.37M后槽液有分解现像,因此其浓度不可过高,过高反而有害。

磷含量则和还原剂间没有明确关系,因此一般浓度控制在O.1M左右较洽当。

e.三乙醇氨浓度会影响镀层磷含量及沉积速率,其浓度增高磷含量降低沉积也变慢,因此浓度保持约0.15M较佳。

化学镍金 pcb表处理

化学镍金 pcb表处理

化学镍金 pcb表处理
化学镍金是一种常见的电镀工艺,用于在PCB(Printed
Circuit Board,印刷电路板)上形成导电层或防腐层。

化学镍金处
理通常包括以下几个步骤:
1. 准备工作,在进行化学镍金处理之前,需要对PCB进行表面
清洁和去氧化处理,以确保镍金能够均匀地沉积在表面。

2. 化学镍层,首先进行化学镍的沉积,这一步骤通常包括在电
镀槽中使用化学镍溶液,通过电化学反应将镍沉积在PCB表面。

3. 金层沉积,在化学镍层之上,可以进一步进行金层的电镀处理,以提高PCB的导电性能和耐腐蚀性能。

4. 后处理,完成化学镍金处理后,需要进行后处理工艺,包括
清洗、干燥和检验等步骤,以确保PCB表面的镍金层质量和稳定性。

化学镍金处理在PCB制造中扮演着重要的角色,可以提高PCB
的导电性能和耐腐蚀性能,同时也有助于改善焊接和连接的可靠性。

在进行化学镍金处理时,需要严格控制工艺参数和化学溶液的配比,
以确保镍金层的均匀性和稳定性。

此外,对废水和废液的处理也是化学镍金处理过程中需要重视的环保问题,需要符合相关的环保法规和标准。

总的来说,化学镍金处理是PCB制造过程中的关键工艺之一,正确的处理能够提高PCB的性能和可靠性,同时也需要重视环保和工艺控制。

PCB化学镀镍金工艺介绍(二)

PCB化学镀镍金工艺介绍(二)

PCB化学镀镍/金工艺介绍(二)二、化学镀金目前化学镀金工艺主要有二种,化学浸金和化学镀金两种。

3.1浸金---浸金就其机理而言应为置换反应即:Ni+2Au+→Ni2++2Au由于金和镍的标准电位相差较大,在合适的溶液中会发生金在镍表面置换沉积出来从反应式我们可以看出,浸金反应要进行必须要有镍层的存在,但随着置换出的金层厚度的增加,镍被完全覆盖后,浸金后反应就停止了。

一般浸金层的厚度较薄,通常为0.1微米,这即可降低成本,也可提高后续电子元件钎焊率。

如果刻意追求较高的浸金层的厚度,不但无益,反而有害,从浸金的原理可知,要想获得较厚的金层,就必须有镍的存在,所以只有在金层孔隙率较大的情况下达到这一点,而这样以后装配电子元件的钎焊性有不良影响。

常用化学浸金的配方与工艺条件:氯化铵————————150克/升柠檬酸氢二铵—————100克/升氰化亚金钾——————2克/升稳定剂————————适量温度—————————大于90度cPH —————————4.03.2化学镀金:化学镀金的原理是利用还原剂,将金还原后均匀沉积在被镀物上,达到所需要的厚度(目前化学镀Ni-P-贵金属Au已进入实用商品化阶段。

这类镀层称多元合金镀层、三合一镀层。

所以金厚度可达15μ″以上)-。

其反应式:Au++Red→Au0+ox 工艺组分如下:金(以氰化亚金钾形式加入)———0.5-2克/升柠檬酸铵————————————40-60克/升氯化铵—————————————70-80克/升偏亚流酸钾(钠)————————10-15克/升次亚磷酸钠———————————10-15克/升PH———————————————4.5-5.8温度——————————————90度c四、化学镀镍/金工艺简介:4.1 工艺流程:阻焊膜后裸铜电路板上板→酸性除油→两级水洗→3%过流酸盐预浸(微蚀)→两级水洗→活化处理→催化→后浸→两级水洗→化学镀镍→两级水洗→化学金→金回收→水洗→热去离子水洗→下架→吹干4.2 除油处理—化学镀镍/金前处理宜采用酸性除油液,主要要求其除油能力强,且容易水洗,不能含有络合能力强的络合剂、护铜剂,更不可加入铜面防氧化剂。

(整理)印制电路板pcb表面镀镍工艺下

(整理)印制电路板pcb表面镀镍工艺下

印制电路板(PCB)表面镀镍工艺(下) 3 镀光亮镍光亮镍镀层均匀、细致、光亮,但不可焊。

与普通金属零件镀光亮镍相比,印制板镀光亮镍层要求有更好的延展性。

光亮度镍的溶液应具有很好的分散能力和深镀能力以及对杂质的容忍性强等特点,同时应稳定,便于维护。

3.1镀液配方及操作条件光亮镀镍工艺的通用配方及操作条件见表7-6。

3.2镀液配制1)在备用槽中,用60℃左右的热纯水将计量的硫酸镍、氯化镍和1/2计量的硼酸溶解。

2)在60℃左右的溶液中,加入活性炭粉3g/L,搅拌1-2小时。

静置,过滤,将澄清的无炭粒的溶液转入已经清洗好的工作槽中。

3)加纯水至接近镀液体积,调pH到3(用10%H2SO4),调液温到50-60℃,用瓦楞形阴极以 0.2~0.5 A/dm2的阴极电流密度电解4-8小时,直至阴极镀层均匀一致为止。

电解过程中逐渐加人另一半硼酸。

电解处理的通电量一般不少于4 Ah/L。

4)按工艺要求加入添加剂、润湿剂,在搅拌下调整pH和液位。

分析镀液成分。

5)试镀。

3.3镀液中各成分的作用3.3.1硫酸镍(NiSO4·6H2O) 硫酸镍是镀液的主要成分。

浓度以250-300g/L为宜。

硫酸镍浓度高,镀层沉积速度快,电流密度范围大,但浓度太高导致携带损失增加,也不利于镀液的分散能力。

硫酸镍浓度太低。

镀层沉积速度慢,高电流区容易烧焦。

为了维持稳定的沉积速度,最好将硫酸镍浓度控制在较小的范围内,如280g/L左右。

3.3.2氯化镍(NiCl2·6H2O)氯化镍是阳极活化剂,氯化镍浓度高有利于提高阳极电流效率,保持阳极溶解正常进行,但浓度太高导致镀层应力增加。

氯化镍浓度太低将导致阳极钝化。

氯化镍浓度以50-70g/L为宜。

3.3.3硼酸(H2BO3) 硼酸是镀液的缓冲剂,其浓度40-50g/L为宜。

硼酸浓度太低,影响溶液的导电率,同时镀液缓冲效果差;提高硼酸浓度,溶液导电率提高,镀层均匀度改善。

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印制电路板化学镀镍金工艺知识在一个印制电路板的制造工艺流程中,产品最终之表面可焊性处理,对最终产品的装配和使用起着至关重要的作用。

综观当今国内外,针对印制电路板最终表面可焊性涂覆表面处理的方式,主要包括以下几种:Electroless Nickel and Immersion Gold (1)热风整平;(2)有机可焊性保护剂;(3)化学沉镍浸金;(4)化学镀银;(5)化学浸锡;(6)锡/ 铅再流化处理;(7)电镀镍金;(8)化学沉钯。

其中,热风整平是自阻焊膜于裸铜板上进行制作之制造工艺(SMOBC采用以来,迄今为止使用最为广泛的成品印制电路板最终表面可焊性涂覆处理方式。

对一个装配者来说,也许最重要的是容易进行元器件的集成。

任何新印制电路板表面可焊性处理方式应当能担当N次插拔之重任。

除了集成容易之外,装配者对待处理印制电路板的表面平坦性也非常敏感。

与热风整平制程所加工焊垫之较恶劣平坦度有关的漏印数量,是改变此种表面可焊性涂覆处理方式的原因之一。

镀镍/金早在70年代就应用在印制板上。

电镀镍/ 金特别是闪镀金、镀厚金、插头镀耐磨的Au-Co 、Au-Ni 等合金至今仍一直在带按键通讯设备、压焊的印制板上应用着。

但它需要“工艺导线”达到互连,受高密度印制板SMT安装限制。

90年代,由于化学镀镍/金技术的突破,加上印制板要求导线微细化、小孔径化等,而化学镀镍/金,它具有镀层平坦、接触电阻低、可焊性好,且有一定耐磨等优点,特别适合打线(Wire Bonding)工艺的印制板,成为不可缺少的镀层。

但化学镀镍/金有工序多、返工困难、生产效率低、成本高、废液难处理等缺点。

铜面有机防氧化膜处理技术,是采用一种铜面有机保焊剂在印制板表面形成之涂层与表面金属铜产生络合反应,形成有机物- 金属键,使铜面生成耐热、可焊、抗氧化之保护层。

目前,其在印制板表面涂层也占有一席之地,但此保护膜薄易划伤,又不导电,且存在下道测试检验困难等缺点。

目前,随着环境保护意识的增强,印制板也朝着三无产品(无铅、无溴、无氯)的方向迈进,今后采用化学浸锡表面涂覆技术的厂家会越来越多,因其具有优良的多重焊接性、很高的表面平整度、较低的热应力、简易的制程、较好的操作安全性和较低的维护费。

但其所形成之锡表面的耐低温性(-55 C)尚待进一步证实。

随着SMT技术之迅速发展,对印制板表面平整度的要求会越来越高,化学镀镍/金、铜面有机防氧化膜处理技术、化学浸锡技术的采用,今后所占比例将逐年提高。

本文将着重介绍化学镀镍金技术。

2 化学镀镍金工艺原理化学镀镍金最早应用于五金电镀的表面处理,后来以次磷酸钠(NaHPO)为还原剂的酸性镀液,逐渐运用于印制板业界。

我国港台地区起步较早,而大陆则较晚,于1996 年前后才开始化学镀镍金的批量生产。

2.1 化学镀镍金之催化原理作为化学镍的沉积,必须在催化状态下,才能发生选择性沉积。

铜原子由于不具备化学镍沉积的催化晶种的特性,所以需通过置换反应,使铜面沉积所需要的催化晶种。

( 1)钯活化剂PcT + Cu T Pd + Cu 2+( 2)钌活化剂2+ 2+Ru2+ + Cu T Ru + Cu 2+2.2 化学镀镍原理化学镀镍是借助次磷酸钠(NaHPO)在高温下(85~100C),使Ni2+在催化表面还原为金属,这种新生的Ni 成了继续推动反应进行的催化剂,只要溶液中的各种因素得到控制和补充,便可得到任意厚度的镍镀层。

完成反应不需外加电源。

以次磷酸钠为还原剂的酸性化学镀镍的反应比较复杂,以下列四个反应加以说明:H2PO2—+ H 2O T H + + HPO32—+ 2 HNi2+ + 2 H — Ni + 2 H +HPG T + H —H2O + OK + PH2PO2—+ H 2O —H + + HPO32—+ H2由上可见,在催化条件下,化学反应产生镍沉积的同时,不但伴随着磷(P)的析出,而且产生氢气(H)的逸出。

另外,化学镀镍层的厚度一般控制在4~5卩m其作用同金手指电镀镍一样,不但对铜面进行有效保护,防止铜的迁移,而且具备一定的硬度和耐磨性能,同时拥有良好的平整度。

在镀件浸金保护后,不但可以取代拔插不频繁的金手指用途(如电脑内存条),同时还可以避免金手指附近连接导电线处斜边时所遗留之裸铜切口。

2.3 浸金原理镍面上浸金是一种置换反应。

当镍浸入含Au(CN)2—的溶液中,立即受到溶液的浸蚀抛出2个电子,并立即被Au(CN)2—所捕获而迅速在镍上析出Au:2 Au(CN)2—+ Ni —2 Au + Ni 2+ + 4 CN —浸金层的厚度一般在0.03~0.1卩m之间,但最多不超过0.15卩m。

其对镍面具有良好的保护作用,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。

另外需指出,化学镀镍/金镀层的焊接性能是由镍层来体现的,金只是为了保护镍的可焊性能而提供的。

作为可焊镀层金的厚度不能太高,否则会产生脆性和焊点不牢的故障,但金层太薄防护性能变坏。

3 化学镀镍金工艺流程作为化学镀镍金流程,只要具备以下6 个工作站就可满足其生产要求:除油(3~7min)^ 微蚀(1~2min)i 预浸(0.5~1.5min )宀活化(2~6min)i 沉镍(20~30min)^ 浸金(7~11min)3.1 安美特(Atotech )公司的化学镀镍金Aurotech 工艺流程Aurotech是安美特公司开发的化学镀镍/ 金制程的商品名称。

适用于制作阻焊膜之后的印制电路板的裸铜区域(一般是焊脚或连接盘的导通孔)进行选择性镀覆的化学法。

Aurotech 工艺能在裸露的铜表面和金属化孔内沉积均匀的化学镍/ 金镀层,即使是高厚径比的小孔也如此。

Aurotech 还特别用于超细线电路,通过边缘和侧壁的最佳覆盖达到完全抗蚀保护,同热风整平相比较,Aurotech 没有特别高的温度,印制板基材不会产生热应力变形。

此外,热风整平对通孔拐角处的覆盖较差,而化学镀镍/ 金却很好。

与有机可焊涂层相比较,除了熔焊性能之外,Aurotech 镀层还具有好的搭接焊、接触导通和散热功能。

Aurotech 的工艺流程及操作参数见表1表1 Aurotech 之工艺流程及操作参数工序号工序名称药品名称配制浓度PH直温度处理时间1 酸性清洁剂CupraprosH2SO4(d=1.84) 100ml/L10ml/L <1 35~40° C 4~603级逆流水洗自来水3~4C2 微蚀Na2S2O8H2SO(4d=1.84) 100g/L20ml/L <1 25~35°C 2~3C3级逆流水洗自来水3~4C3 预浸H2SO4(d=1.84) 50ml/L <1 22~32° C 3~5C活化Aurotech-activatorH2SO4(d=1.84) 200ml/L50ml/L <1 23~25° C 1~2C3级逆流水洗去离子水3~4 C4 化学镀镍Aurotech CNN Mod 配制液Aurotech CNN A 补充剂浓NH3水150ml/L60ml/L15~20ml/L 4.8~5.382~90° C 20~30C 化学镀镍备用槽3 级逆流水洗去离子水3~4C5 化学浸金Aurotech SF 配制液Aurotech起始液K[Au( CN)2] ( Au68.3%) 238ml/L2ml/L3g/L 4.0~5.072~80° C 10~15C 回收去离子水1~2C2 级逆流水洗去离子水2~3C热水洗去离子水0.5~1 C烘干4 化学镀镍/ 金之工艺控制4.1 除油槽一般情况下,印制板化学镀镍/ 金采用酸性除油剂来处理待加工印制板,其作用在于去除铜面之轻度油脂及氧化物,达到铜面清洁及增加润湿效果的目的。

它应当具备不伤阻焊膜、低泡型及易水洗的特性。

4.2 微蚀槽微蚀的目的,在于清洁铜表面之氧化及前工序遗留残渣,保持铜面新鲜及增加化学镀镍层的密着性。

常用的微蚀液为酸性过硫酸钠溶液,参见表1 。

4.3 预浸槽预浸槽在制程中没有特别的作用,只是维持活化槽的酸度以及使铜面在新鲜状态下(无氧化物),进入活化槽。

4.4 活化槽活化的作用,是在铜面析出一层钯,作为化学镀镍起始反应之催化晶核。

如前所述,其形成过程为Pd与Cu的化学置换反应。

工艺控制需关心的问题有:钯槽稳定性问题、活化槽硝槽处理问题、增加后浸处理问题和活化后水洗问题。

4.5 化学镀镍槽化学镀镍是通过在Pd的催化作用下,NaH2P0水解生成原子态H,同时H 原子在Pd催化条件下,将Ni2+还原为单质Ni而沉积在裸铜面上的过程工艺控制需关心的问题有:磷含量问题、溶液PH值控制问题、镍槽寿命控制问题、溶液活性与稳定剂关系问题、溶液负载量(Loading factor )问题、镀镍槽的配制问题、程式选择问题和槽内壁镍层之去除问题。

4.6 化学浸金槽1)金槽之Au络合剂、PH值、SG温度、浸渍时间要控制好。

在一般情况下,浸金槽的浸渍时间设定在7~1 1分钟,操作温度控制在80~90C,可以根据客户的要求,通过调节温度来控制金厚。

2 )沉积速率与浸金厚度问题以励乐公司“ RONMERSESMT 药水”为例,其沉积速率一般控制在0.05卩ml 5min,使金层厚度最小为0.03卩m 最大为0.12卩m此金层能防止镍底不被氧化。

3)使用寿命问题由于化学浸金是一个置换式反应过程,随着金不断在镍底基上沉积,其反应速度逐渐下降,因而需注意浸金液的寿命,对于励乐公司“ RONMERSESMT药水”体系,大约在3MTO超过它要及时进行更换。

4 )金回收处理问题为了节省成本,金槽后需加装回收水洗,同时还能减轻对环境的污染。

5化学镀镍/金可焊性控制5.1 金层厚度对可焊性和腐蚀的影响在化学镀镍/ 金上,不管是施行锡膏熔焊或随后的波峰焊,由于金层很薄,在高温接触的一瞬间,金迅速与锡形成“界面合金共化物”(如AuSn、AuSn2 、AuSn3 等)而熔入锡中。

故所形成的焊点,实际上是着落在镍表面上,并形成良好的Ni-Sn 合金共化物Ni3Sn4,而表现固着强度。

换言之,焊接是发生在镍面上,金层只是为了保护镍面,防止其钝化(氧化)。

因此,若金层太厚,会使进入焊锡的金量增多,一旦超过3%,焊点将变脆性反而降低其粘接强度。

据资料报导,当浸镀金层厚度达0.1卩m时,没有或很少有选择性腐蚀;金层厚度达0.2卩m时,镍层发生腐蚀;当金层厚度超过0.3卩m 时,镍层里发生强烈的不可控制的腐蚀。

5.2 镍层中磷含量的影响化学镀镍层的品质决定于磷含量的大小。

磷含量较高时,可焊性好,同时其抗蚀性也好,一般可控制在7~9%。

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