PCB沉金工藝流程及其工藝控制技巧三

1、PCB沉金工藝流程及其工藝控制技巧 三 PCB沉金工藝流程及其工藝控制技巧發(fā)布日期：2009.01.04 作者：admin 閱讀： 92 一、工藝簡(jiǎn)介沉金工藝之目的的是在印制線路表面上沉積顏色穩(wěn)定，光亮度好，鍍層平整，可焊性良好的鎳金鍍層?；究煞譃樗膫€(gè)階段：前處理（除油，微蝕，活化、后浸），沉鎳，沉金，后處理（廢金水洗，DI水洗，烘干）。二、前處理沉金前處理一般有以下幾個(gè)步驟：除油（30?482），微蝕（60g/InaPS,2%H2SO4）,活化（10瑃-354-2），后浸（1%H2S04）。以除去銅面氧化物，并在銅面沉鈀，以作沉鎳活化中心。其中某個(gè)環(huán)節(jié)處理不好，將會(huì)影響隨后的沉鎳和沉金，并

2、導(dǎo)致批量性的報(bào)廢。生產(chǎn)過(guò)程中，各種藥水必須定期分析和補(bǔ)加，控制在要求范圍內(nèi)。較重要的比如：微蝕速率應(yīng)控制在“25U?40U”，活化藥水銅含量大于800PPM時(shí)必須開新缸，藥水缸的清潔保養(yǎng)對(duì)聯(lián)PCB的品質(zhì)影響也較大，除油缸，微蝕缸，后浸缸應(yīng)每周換缸，各水洗缸也應(yīng)每周清洗。三、沉鎳沉鎳藥水的主要成分為Ni? (5.1-5.8g/1)和還原劑次磷酸鈉（25-30g/1）以及穩(wěn)定劑，由于化學(xué)鎳對(duì)藥水成分范圍要求比較嚴(yán)格，在生產(chǎn)過(guò)程中必須每班分析化驗(yàn)兩次，并依生產(chǎn)板的裸銅面積或經(jīng)驗(yàn)補(bǔ)加Ni?還原劑，補(bǔ)加料時(shí)，應(yīng)遵循少量，分散多次補(bǔ)料的原則，以防止局部鍍液反應(yīng)劇烈，導(dǎo)致鍍液加速老化，PH值，鍍液溫度對(duì)鎳厚

3、影響比較大，鎳藥水溫度抄襲控制在85-90。PH在5.3-5.7,鎳缸不生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)將鎳缸溫度降低至70左右，以減緩鍍液老化，化學(xué)鎳鍍液對(duì)雜質(zhì)比較敏感，很多化學(xué)成分對(duì)化學(xué)鎳有害，可分為以下幾類：抑制劑：包括Pb.Sn.Hg.Ti.Bi(低熔點(diǎn)的重金屬)，有機(jī)雜質(zhì)包括S?，硝酸及陰離子潤(rùn)濕劑。所有這些物質(zhì)都會(huì)降低活性，導(dǎo)致化學(xué)鍍速度降低并漏鍍，嚴(yán)懲時(shí)，會(huì)導(dǎo)致化學(xué)鍍鎳工藝完全停止。有機(jī)雜質(zhì)：包括：除以上所提到的有機(jī)的穩(wěn)定劑以外，還有塑料劑以及來(lái)自于設(shè)備和焊錫的雜質(zhì)。盡管可通過(guò)連續(xù)鍍清除一部分雜質(zhì)，但不能完全清除。不穩(wěn)定劑：包括Pd和少量的銅，這兩種成分造在化學(xué)鎳不穩(wěn)定，使鍍層粗糙，而且過(guò)多地鍍?cè)诓郾?/p>

4、及加熱器上。固體雜質(zhì)：包括硫酸鈣或磷酸鈣及其它不溶性物質(zhì)沉入或帶入溶液。過(guò)濾可清除固體顆粒?？傊涸谏a(chǎn)過(guò)程中要采取有效措施減少此類雜質(zhì)混入鍍液。四、沉金沉金過(guò)程是一種浸金工藝，沉金缸的主要成分；Au(1.5-3.5g/l),結(jié)合劑為（Ec0.06-0.16mol/L），能在鎳磷合金層上置換出純金鍍怪，使得鍍層平滑，結(jié)晶細(xì)致，鍍液PH值一般在4-5之間，控制溫度為85-90。五、后處理沉金 后處理也是一個(gè)重要環(huán)節(jié)，對(duì)印制線路板來(lái)說(shuō)，一般包括：廢金水洗，DI水洗，烘干等步驟，有條件的話可以用水平洗板積對(duì)沉金板進(jìn)行進(jìn)一步洗板，烘干。水平面洗板機(jī)可按藥水洗（硫酸10%，雙氧水30g/L），高壓DI水

5、洗（3050PSI），DI水洗，吹干，烘干順序設(shè)置流程，以徹底除去印制線路板孔內(nèi)及表面藥水和水漬，而得到鍍層均勻，光亮度好的沉金板。六、生產(chǎn)過(guò)程中的控制在沉鎳金生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題，常常是鍍液成分失衡，添加劑品質(zhì)欠佳及鍍液雜志含量超標(biāo)，防止和改善此問(wèn)題，對(duì)工藝控制起到很大的作用，現(xiàn)將生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)注意的因素有以下幾種：1）、化學(xué)鎳金工藝流程中，因?yàn)橛行】?，每一步之間的水洗是必需的，應(yīng)特別注意。2）、微蝕劑與鈀活化劑之間微蝕以后，銅容易褪色，嚴(yán)重時(shí)使鈀鍍層不均勻，從而導(dǎo)致鎳層發(fā)生故障，如果線路板水洗不好，來(lái)自于微蝕的氧化劑會(huì)阻止鈀的沉積，結(jié)果影響沉金的效果，從而影響板的品質(zhì)。3）、鈀活化劑與化

6、學(xué)鎳之間鈀在化學(xué)鎳工藝中是最危險(xiǎn)的雜質(zhì)，極微量的鈀都會(huì)使槽液自然分解。盡鈀的濃度很低，但進(jìn)入化學(xué)鍍槽前也應(yīng)好好水洗，建議采用有空氣攪拌的兩道水洗。4）、化學(xué)鎳與浸金之間在這兩步之間，轉(zhuǎn)移時(shí)間則容易使鎳層鈍化，導(dǎo)致浸金不均勻及結(jié)合力差。這樣容易造成甩金現(xiàn)錫。5）、浸金后為保持可焊性及延展性，鍍金后充分水洗（最后一道水洗最好用蒸餾水），并完全干燥，特別是完全干燥孔內(nèi)。6）、沉鎳缸PH，溫度沉鎳缸要升高PH，用小于50%氨水調(diào)節(jié)，降低PH，用10%V/V硫酸調(diào)節(jié)。所有添加都要慢慢注入，連續(xù)攪拌。PH值測(cè)量應(yīng)在充分?jǐn)嚢钑r(shí)進(jìn)行，以確保均衡的鍍液濃度。溫度越高，鍍速越快。當(dāng)鍍厚層時(shí)，低溫用來(lái)減慢針出現(xiàn)。不

7、操作時(shí)，不要把溫度保持在操作溫度，這會(huì)導(dǎo)致還原劑和穩(wěn)定劑成分分解。七、問(wèn)題與改善現(xiàn)將一些較典型沉金問(wèn)題成因及解決方法列出，以供參考：故障1：漏鍍：在線路板邊緣化學(xué)鎳薄或沒(méi)有鍍上化學(xué)鎳原因：1、重金屬的污染.2、穩(wěn)定劑過(guò)量3、攪拌太激烈4、銅活化不恰當(dāng)改善方法：1、減少雜質(zhì)來(lái)源2、檢查維護(hù)方法,必要時(shí)進(jìn)行改善3、均勻攪拌,檢查泵的出口4、檢查活化工藝故障2：搭橋：在線之間也鍍上化學(xué)鎳原因：1、用鈀活化劑活化時(shí)間太長(zhǎng)2、活化劑里鈀濃度太高.3、活化劑里鹽酸濃度太低4、化學(xué)鎳太活潑5、銅與線之間沒(méi)有完全被微蝕6、水洗不充分改善方法：1、縮短活化時(shí)間2、稀釋活化劑,調(diào)節(jié) 鹽酸濃度3、調(diào)節(jié)鹽酸濃度4、調(diào)

8、節(jié)操作條件.5、改善微蝕,微蝕時(shí)間稍長(zhǎng)會(huì)更有利故障3：金太薄原因：1、浸金的溫度太低.2、浸金的時(shí)間太短.3、金的PH值超過(guò)范圍改善方法：1、檢查后加以改善2、延長(zhǎng)浸金時(shí)間3、檢查后加以改善故障4：線路板變形原因：化學(xué)鎳或浸金的溫度太高.改善方法：降低溫度.故障5：可焊性差原因：1、金的厚度不正確2、化學(xué)鎳或浸金工藝帶來(lái)的雜質(zhì)3、工藝本身沒(méi)有錯(cuò)誤4、線路板存放不恰當(dāng)5、最后一道水洗的效果不好.改善方法：1、金的最佳厚度是:0.050.1UM2、來(lái)自于設(shè)備和操作者的原因3、線路板應(yīng)存放在干燥涼爽的地方,最好放于密閉的塑料袋里4、更換水,增加水流速度故障6：金層不均原因：1、轉(zhuǎn)移時(shí)間太長(zhǎng).2、鍍液老化或受污染.3、金濃度太低.4、浸金工藝中,來(lái)自于設(shè)備的有機(jī)雜質(zhì)改善方法：1、優(yōu)化水洗并縮短轉(zhuǎn)移時(shí)間.2、化學(xué)鎳重新開始3、檢查后加以改善,檢查槽及過(guò)濾器,原材料是否合適,并應(yīng)在使用前濾洗,簡(jiǎn)單碳處理恢復(fù)浸金工藝,首先進(jìn)行試驗(yàn)。故障7：銅上面鎳的結(jié)合力差原因：1、微蝕不充分2、活化時(shí)間太長(zhǎng).3、活化時(shí)間太高.4、水洗不充分改善方法：1、延長(zhǎng)微蝕時(shí)間或提高溫度.2、減少活化時(shí)間.3、降低溫度4、優(yōu)化水洗條件故障8：金層外觀灰暗原因：1、鎳層灰暗2、金太厚改善方法：1、 縮短微蝕時(shí)間性或降低溫度2、降低浸金溫度縮短浸金時(shí)間故障9：鍍層粗糙原因：1、化學(xué)鎳溶液不