PCB沉金工藝介紹解析

沉鎳金培訓(xùn)教材1整理課件

第一局部沉鎳金根本概念2整理課件一、什么是化學(xué)鍍化學(xué)鍍是在金屬的催化作用下，通過可控制的氧化復(fù)原反響產(chǎn)生金屬沉積的過程。3整理課件二、化學(xué)鍍應(yīng)具備的條件：1、氧化復(fù)原電位應(yīng)顯著低于金屬?gòu)?fù)原電位；2、溶液不產(chǎn)生自發(fā)分解，催化時(shí)才發(fā)生金屬沉積；3、PH值、溫度可以調(diào)節(jié)鍍覆速度；4、具有自催化作用；5、溶液有足夠壽命。4整理課件也叫無電鎳金或沉鎳浸金〔ElectrolessNickelImmersionGold〕，是指在PCB裸銅外表涂覆可焊性涂層的一種工藝。其含義是：在裸銅面進(jìn)行化學(xué)鍍鎳，然后化學(xué)浸金。三、什么是沉鎳金？5整理課件沉鎳金工藝既能滿足日益復(fù)雜的PCB裝配、焊接的要求，又比電鍍鎳金的本錢低，同時(shí)還能對(duì)導(dǎo)線的側(cè)邊進(jìn)行有效的保護(hù)，防止在使用過程中產(chǎn)生不良現(xiàn)象。AUNiCU

四、沉鎳金工藝的目的

6整理課件五、沉鎳金工藝的用途

化學(xué)鎳金鍍層集可焊接、可接觸導(dǎo)通，可打線、可散熱等功能于一身，是PCB板面單一處理卻具有多用途的濕制程。化學(xué)鎳的厚度一般控制在4-5μm，其不但對(duì)銅面進(jìn)行有效保護(hù)，防止銅的遷移，而且具備一定硬度和耐磨性能，同時(shí)擁有良好的平整度。浸金的厚度一般控制在0.05-0.1μm，其對(duì)鎳面具有良好的保護(hù)作用，而且具備很好的接觸導(dǎo)通性能。7整理課件第二局部沉鎳金原理及工藝介紹8整理課件一、根本工藝流程整孔除油水洗微蝕水洗活化水洗沉鎳水洗沉金水洗烘干

9整理課件

二、各流程簡(jiǎn)介

1、整孔A、目的：使非導(dǎo)通孔孔內(nèi)殘留的鈀失去活性，以防止其沉上鎳金。B、通常在蝕刻后褪錫前以水平線處理,使用的藥水一般為：硫脲和鹽酸10整理課件2、除油作作用：用于除去銅面之輕度油脂及氧化物，銅面清潔及增加潤(rùn)濕性。特性要求：A：一般為酸性除油劑B：不損傷soldermaskC：低泡型，容易水洗11整理課件操作條件：溫度：50±10oC時(shí)間：6±2min過濾：5μmPP濾芯連續(xù)過濾攪拌：擺動(dòng)及藥液循環(huán)攪拌槽材質(zhì)：PP或SUS加熱器：石英或鐵弗龍加熱器12整理課件逆流水洗：

除油缸之后通常為二級(jí)市水洗，如果水壓及流量不穩(wěn)定或經(jīng)常變化，那么將逆流水洗設(shè)計(jì)為三級(jí)市水洗更佳。13整理課件作用：酸性過硫酸鈉微蝕液用于使銅面微粗化，增加銅與化學(xué)鎳層的密著性。沉鎳金生產(chǎn)也有使用硫酸雙氧水或酸性過硫酸鉀微蝕液來進(jìn)行的。

3、微蝕缸14整理課件操作條件〔NPS系列〕：Na2S2O8：100±20g/lH2SO4：20±10g/lCu2+

：5~25g/l溫度：30±2OC時(shí)間：1.5±0.5min攪拌:擺動(dòng)及藥液循環(huán)攪拌或空氣打氣槽材質(zhì):PVC或PP加熱器:石英或鐵弗龍加熱器15整理課件銅濃度控制：由于Cu2+對(duì)微蝕速率影響較大，通常須將Cu2+的濃度控制在5-25g/l，以保證微蝕速率處于0.5-1.5μm之間。生產(chǎn)過程中,換缸時(shí)往往保存1/5-1/3缸母液(舊液)，以保持一定的Cu2+濃度。16整理課件逆流水洗：由于帶出的微蝕殘液，會(huì)導(dǎo)致銅面在水洗過程中迅速氧化，所以微蝕后水質(zhì)和流量以及浸泡時(shí)間都須特別考慮。否那么，預(yù)浸缸會(huì)產(chǎn)生太多的Cu2+，繼而影響鈀缸壽命。所以，在條件允許的情況下，微蝕后二級(jí)逆流水洗，之后再參加3%—5%的硫酸浸洗，經(jīng)二級(jí)逆流水洗后進(jìn)入預(yù)浸缸。17整理課件4、預(yù)浸作用：維持活化缸的酸度及使銅面在新鮮狀態(tài)〔無氧化物〕的情況下，進(jìn)入活化缸。操作條件：溫度：室溫時(shí)間：1±0.5min攪拌：擺動(dòng)及藥液循環(huán)攪拌槽材質(zhì)：PVC或PP18整理課件5、活化作用：在電化序中，銅位于鎳的后面，所以必須將銅面活化，才能進(jìn)行化學(xué)鍍鎳。PCB行業(yè)大多是采用先在銅面上生成一層置換鈀層的方式使其活化。反響式：Pd2++CuPd+Cu2+PCB沉鎳金工序之活化劑一般為硫酸型和鹽酸型兩種，現(xiàn)較多使用硫酸型鈀活化液。行業(yè)中也有使用Ru〔Ruthenium〕做催化晶核，效果也較為理想。19整理課件操作條件溫度：27±3OC時(shí)間：4±2min槽材質(zhì)：PVC或PP溫控：鐵弗龍包覆加熱器或冷卻盤管過濾 ：5μmPP濾芯連續(xù)過濾攪拌：擺動(dòng)及藥液循環(huán)攪拌20整理課件工藝維護(hù)影響鈀缸穩(wěn)定性的主要因素除了藥水系列不同之外，鈀缸控制溫度和Pd2+濃度那么是首要考慮的問題。溫度越低、Pd2+濃度越低，越有利于鈀缸的控制。但不能太低，否那么會(huì)影響活化效果引起漏鍍發(fā)生。通常情況下，鈀缸溫度設(shè)定在20-300C，其控制范圍應(yīng)在±10C，而Pd2+濃度那么控制在20-40ppm，至于活化效果，那么按需要選取適當(dāng)?shù)臅r(shí)間。21整理課件逆流水洗：水洗缸中少量的Pd帶入鎳缸，并不會(huì)對(duì)鎳缸造成太大的影響，所以不必太在意活化后水洗時(shí)間太短，一般情況下，二級(jí)水洗總時(shí)間控制在1-3min為佳。尤其重要的是，活化后水洗不宜使用超聲波裝置，否那么，不但導(dǎo)致大面積漏鍍，而且滲鍍問題依然存在。22整理課件作用：在鈀的活化作用下，Ni2+在NaH2PO2的復(fù)原條件下沉積在裸銅外表。當(dāng)鎳沉積覆蓋鈀催化晶體時(shí)，自催化反響將繼續(xù)進(jìn)行，直至到達(dá)所需之鎳層厚度。主反響：Ni2++2H2PO2-+2H2ONi+2HPO32-+4H++H2副反響：4H2PO2-2HPO32-+2P+2H2O+H26、沉鎳23整理課件1.次磷酸二氫鈉的次磷酸根離子水解并氧化成磷酸根，同時(shí)放出兩個(gè)活性氫原子吸附在銅底鈀面上。H2PO2-+H2OHPO32-+H++2H2.鎳離子在活化鈀面上迅速?gòu)?fù)原鍍出鎳金屬。Ni2++2HNi+2H+反響機(jī)理：24整理課件3.小局部次磷酸根在催化氫的刺激下，產(chǎn)生磷原子并沉積在鎳層中。H2PO2-+HOH-+P+H2O4.局部次磷酸根在催化環(huán)境下，自己也會(huì)氧化并生成氫氣從鎳面上向外冒出。H2PO2-+H2OHPO32-+H++H225整理課件化學(xué)鎳藥水的分類：按操作溫度分可將鍍液分成高溫鍍液〔85-950C〕、中溫鍍液〔65-750C〕、低溫鍍液〔500C〕以下按其使用的復(fù)原劑又可大致分為次磷酸鹽型、硼氫化物型、肼型、胺基硼烷型4種。26整理課件最常用的是次磷酸鹽為復(fù)原劑的酸性高溫化學(xué)鍍鎳液，常稱為普通化學(xué)鍍鎳液。

按pH值分又可將其分為酸性鍍液和堿性鍍液；

27整理課件溶液的組成及作用：A、金屬鹽次磷酸鎳是鎳離子最為理想的來源。如能解決其在制備過程中遇到的問題，使用這種鎳鹽將極大地改善鍍液的性能

目前

最常用的鎳鹽有硫酸鎳和氯化鎳兩種。由于硫酸鎳的價(jià)格低廉，且容易制成純度較高的產(chǎn)品，被認(rèn)為是鎳鹽的最正確選擇。由于氯離子的活性高，化學(xué)鍍鎳時(shí)一般不使用氯化鎳28整理課件

鍍液中鎳離子濃度不宜過高，鍍液中鎳離子過多會(huì)降低鍍液的穩(wěn)定性，容易形成粗糙的鍍層，甚至可能誘發(fā)鍍液瞬時(shí)分解，繼而析出海綿狀鎳。鎳離子與次磷酸鹽濃度的最正確摩爾比應(yīng)在0.4左右B、復(fù)原劑化學(xué)鍍鎳的主要成分，它能提供復(fù)原鎳離子所需要的電子。

在一定范圍內(nèi)鎳沉積的反響速度與次磷酸鹽的濃度成正比，因而次磷酸鹽的濃度直接影響著反響的沉積速率，29整理課件一般均使用NaH2PO2，其控制濃度一般為20-40g/l。在鍍液中，主反響將Ni2+復(fù)原成為金屬Ni，副反響為其本身的歧化反響生成單質(zhì)P，主反響及副反響過程中均伴隨H2逸出。C、緩沖劑、絡(luò)合劑

緩沖劑主要用處是維持鍍液的pH值防止化學(xué)鍍鎳時(shí)由于大量析氫所引起的pH值下降絡(luò)合劑作用主要是與鎳離子進(jìn)行絡(luò)合降低游離鎳離子的濃度，提高鍍液的穩(wěn)定性。在化學(xué)鍍鎳溶液中通常選用有機(jī)酸及其鹽作為緩沖劑、絡(luò)合劑。30整理課件

檸檬酸、羥基乙酸、琥珀酸、蘋果酸、乳酸及其鹽、氯化銨、焦磷酸鹽、乙二胺、三乙醇胺等均為結(jié)合劑，其中某些藥品還起緩沖劑作用；D、穩(wěn)定劑其主要用處是防止化學(xué)鍍鎳溶液在受到污染及存在有催化活性的固體顆粒、負(fù)載量過大或過小、pH值過高等異常情況下，自發(fā)分解。重金屬離子錫、鋅、鉛、鎘、銻及某些有機(jī)或無機(jī)含硫化合物如硫脲以及三氯化鉬都是化學(xué)鍍鎳的催化劑毒物，如含量很少時(shí)，對(duì)鍍液有一定的穩(wěn)定作用，但假設(shè)含量過高會(huì)使鍍液失效導(dǎo)致鎳不能沉積出來。31整理課件鎳沉積速度影響因素A溫度BPH值C缸老化度〔正常生產(chǎn)時(shí)老化度以MTO來衡量〕D主鹽〔NiSO4〕濃度E復(fù)原劑〔NaH2PO2)濃度F溶液的過濾與攪拌注：MTO即MetalTurnOver，缸內(nèi)金屬離子的參加量32整理課件33整理課件34整理課件35整理課件36整理課件37整理課件鎳層特性A、磷含量隨著溶液成份和操作條件的不同而在7~11%之間變化；B、熱處理時(shí)，Ni3P結(jié)晶化層狀結(jié)構(gòu)逐漸消失。當(dāng)磷含量高于8%時(shí)，鍍層為非磁性；低于8%時(shí)，鍍層為磁性；C、抗蝕性高，特別是當(dāng)磷含量較高時(shí)，在許多侵蝕介質(zhì)中均比電鍍鎳耐蝕;38整理課件D、硬度高，顯微硬度約為500~600HV，400OC處理后那么大于1000HV；E、易釬焊，但熔焊性較差；F、鍍層密度約為8.0g/cm3；G、熔點(diǎn)約為890OC39整理課件工藝維護(hù)A、在酸性溶液中，PH＜3時(shí)鎳不會(huì)被復(fù)原析出。隨著PH值的提高，沉積速度加快。當(dāng)PH＞6時(shí)，很容易產(chǎn)生Ni(OH)2沉淀。一般PH控制在4.5~5.0;B、隨著NaH2PO2和NiSO4濃度的增加，沉積速度逐漸提高，而后趨于穩(wěn)定或稍有降低。但此時(shí)溶液的穩(wěn)定性下降;40整理課件C、化學(xué)鍍鎳層的厚度一般控制4~5μm，最少要大于2.5μm厚的鎳磷層才能起到有效的阻擋層作用,防止銅的遷移,以免滲出金面,氧化后導(dǎo)致導(dǎo)電性不良;D、鍍覆PCB的裝載量〔裸銅面〕應(yīng)適中，以0.1~0.5dm2/L為宜。負(fù)載太大會(huì)導(dǎo)致鎳缸活性逐漸升高，甚至導(dǎo)致反響失控，造成嚴(yán)重后果；負(fù)載太低會(huì)導(dǎo)致鎳缸活性逐漸降低，造成漏鍍等問題。41整理課件E、鍍液應(yīng)連續(xù)過濾，以除去溶液中的固體雜質(zhì)。鍍液加熱時(shí)，必須要有空氣攪拌或連續(xù)循環(huán)系統(tǒng)，使被加熱的鍍液迅速擴(kuò)散開。當(dāng)槽內(nèi)壁鍍有鎳層時(shí)，應(yīng)及時(shí)用硝酸〔1:3)褪除,適當(dāng)時(shí)可考慮加熱,但不可超過50OC,以免污染空氣。F、鍍液壽命一般控制在4MTO〔即Ni離子添補(bǔ)量累積到達(dá)4倍開缸量〕，超過此限主要問題是鎳厚缺乏。42整理課件操作條件A、溫度不同系列的沉鎳藥水其控制范圍不同。一般情況下，鎳缸的操作范圍是86±50C，有的藥水那么控制在81±50C。具體操作溫度應(yīng)根據(jù)試板結(jié)果來定，不同型號(hào)的制板，有可能操作溫度不同。一個(gè)制板的良品操作范圍一般情況下只有±20C，個(gè)別制板也有可能小于±10C.43整理課件B、時(shí)間鎳層厚度與鍍鎳時(shí)間呈線形關(guān)系。一般情況下，200μin鎳層需鍍鎳時(shí)間28min左右，而150μin鎳層那么需鍍鎳時(shí)間21min左右。通常情況，不采用調(diào)節(jié)藥水濃度或升高溫度來彌補(bǔ)因時(shí)間缺乏而引起的鎳厚缺乏，一定要根據(jù)客戶鎳層要求來設(shè)置適當(dāng)?shù)腻冩嚂r(shí)間。否那么，可能引起活性不穩(wěn)定，會(huì)造成許多不良后果。44整理課件C、濃度：不同供給商之不同系列藥水，其濃度控制范圍各不相同。由于化學(xué)鍍鎳的本身特點(diǎn)，其動(dòng)態(tài)平衡的控制難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于化學(xué)鍍銅，其控制范圍很窄那么可說明這一點(diǎn)。因此，盡可能使用自動(dòng)補(bǔ)料器來控制藥水濃度，手動(dòng)補(bǔ)料是很難保證每一個(gè)制板的良品率。45整理課件D、循環(huán)過濾循環(huán)量：5~~10turnoverperhour〔每小時(shí)循環(huán)抽液量所占開缸體積的倍數(shù)〕。過濾：優(yōu)先考慮布袋式過濾，棉芯過濾需監(jiān)控流量〔發(fā)現(xiàn)堵塞及時(shí)更換〕。E、搖擺：根據(jù)做板類型的需要決定采用上下?lián)u擺或前后搖擺方式46整理課件F、自動(dòng)化加藥：鎳缸自動(dòng)加藥是通過感應(yīng)槽液中Ni2+的透光率的原理，根據(jù)吸光度的變化來衡量Ni2+濃度的上下。當(dāng)Ni2+濃度降低時(shí)，特征光譜吸收峰降低，從而透光率的增高使光敏電阻的阻值發(fā)生變化，由此而測(cè)出變化后的Ni2+濃度。當(dāng)Ni2+濃度顯示值低于設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)加藥器開始加藥，直到Ni2+濃度顯示值到達(dá)設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)加藥泵停止加藥。其他組份那么根據(jù)加藥比例事前調(diào)節(jié)好流量，加藥時(shí)間與Ni2+加藥泵同步進(jìn)行。47整理課件G、缸體材質(zhì)：

由于鎳缸操作溫度在80-900C，所以缸體不但須耐高溫，而且須不易滲漏。

如果僅生產(chǎn)單雙面板，可考慮使用耐熱PP材質(zhì)。對(duì)于多層及高層板，由于受內(nèi)層布線影響，沉鎳金生產(chǎn)過程中，易產(chǎn)生漏鍍，所以鎳缸操作溫度比單、雙面板要高出50C左右，甚至到達(dá)900C以上。假設(shè)采用PP材質(zhì)的鎳缸，不可防止產(chǎn)生大量的鎳沉積在缸底，給操作帶來很多問題。所以，一般情況下，鎳缸使用不銹鋼體48整理課件H、電流保護(hù)裝置：一般情況下，鎳缸使用不銹鋼體，或者使用不銹鋼加熱器〔包括不銹鋼熱交換器〕等設(shè)施，都應(yīng)對(duì)其陽(yáng)極進(jìn)行保護(hù)，以抑制鎳在其外表的沉積。

49整理課件作用：是指在活性鎳外表通過化學(xué)置換反響沉積薄金。當(dāng)PCB板面鍍好鎳層放入金槽后，其鎳面即受到槽液的攻擊而溶出鎳離子，所拋出的兩個(gè)電子被金氰離子獲得而在鎳面上沉積出金層?；瘜W(xué)反響：2Au++Ni2Au+Ni2+7、沉金50整理課件反響機(jī)理：NiNi2++2e2Au〔CN〕2-+2e2Au+2CN-由此可知，一個(gè)鎳原子溶解可獲得兩個(gè)金原子的沉積，又因金層上有許多疏孔，故外表雖已蓋滿了金層，但仍可讓疏孔的鎳面溶解而繼續(xù)鍍出金層，只是速度越來越慢而已，所以置換反響形成的浸金薄層，通常20-30分鐘時(shí)間就可到達(dá)極限厚度。51整理課件鍍液成份A、金鹽即氰化金鉀KAu(CN)2，其含量為68.3%,其控制濃度一般為0.8g/l~2g/lB、添加劑添加劑包含氯化銨、檸檬酸銨及適量穩(wěn)定劑，常用EDTA絡(luò)合Ni2+以穩(wěn)定生成物對(duì)反響速度的影響。52整理課件特性：由于金和鎳的標(biāo)準(zhǔn)電極電位相差較大，所以在適宜的溶液中會(huì)發(fā)生置換反響。鎳將金從溶液中置換出來，但隨著置換出的金層厚度的增加，鎳被完全覆蓋后，浸金反響就終止了。一般浸金層的厚度較薄，通常為0.1μm左右,這既可到達(dá)降低本錢的要求,也可提高后續(xù)釬焊的合格率。53整理課件操作條件溫度：85±50CPH：4.5±0.5加熱:石英或鐵弗龍加熱器攪拌:過濾機(jī)循環(huán)攪拌搖擺:同鎳缸槽材質(zhì):PP、FRP或SUS內(nèi)襯鐵弗龍54整理課件工藝維護(hù)

通常情況下，沉金缸的浸鍍時(shí)間設(shè)定在7-11分鐘，操作溫度一般在80-900C，可以根據(jù)客戶的金厚需求，通過調(diào)節(jié)溫度來控制金厚。從生產(chǎn)角度來講，金缸容積越大越好，不但其Au濃度變化小而有利于金厚控制，而且可以延長(zhǎng)換缸周期。55整理課件逆流水洗為了節(jié)省本錢，金缸之后需加裝回收水洗，同時(shí)也可減輕對(duì)環(huán)境的污染。回收水洗控制在20-30sec為佳?；厥崭字?，一般都是二級(jí)逆流水洗，對(duì)于DI水壓力不穩(wěn)定條件下，逆流水洗最好設(shè)計(jì)為三級(jí)。之后常常為熱水洗。56整理課件11、烘干A、目的：將沉金后的板面藥漬徹底清洗干凈。B、水平后處理設(shè)備流程：酸洗或DI水洗干板高壓水洗57整理課件第三局部沉鎳金換缸保養(yǎng)程序58整理課件Ni缸保養(yǎng)1用清水將缸清洗一次，開循環(huán)泵。2用50%工業(yè)硝酸槽4小時(shí)以上，下次循環(huán)使用前次硝酸溶液時(shí)，需加20L新硝酸3用清水裝滿槽，開過濾循環(huán)泵10分鐘。4用1%氨水在浸缸20分鐘，開過濾循環(huán)泵5用清水裝滿槽，開過濾循環(huán)泵5分鐘后排走再重洗一次后可投入生產(chǎn)使用。59整理課件

鈀缸保養(yǎng)1、每次換缸保養(yǎng)一次，不連續(xù)生產(chǎn)那么每周保養(yǎng)一次2、將活化前兩DI水缸排放后清洗干凈，將活化液轉(zhuǎn)移至兩缸中。3、參加30%~40%〔W/W〕硝酸。4、啟動(dòng)Pump循環(huán)1.5小時(shí)以上或直到槽壁灰色沉積均完全去除，如無法除去，需用干凈布沾硝酸擦洗，直至除去。60整理課件5、硝酸排出，加清水循環(huán)5~10min排放6、用5%〔V/V〕硫酸浸洗10~20min排放7用清水沖洗2遍，用DI水開泵循環(huán)10~20min排放。7、活化液轉(zhuǎn)回活化缸，取樣分析調(diào)整后才可進(jìn)行生產(chǎn)其它缸保養(yǎng)1、用碎布將缸擦洗干凈。2、開清水循環(huán)清洗所有缸1小時(shí)。61整理課件第四局部沉鎳金工序常見缺陷分析62整理課件一、漏鍍A、主要原因體系活性〔鎳缸及鈀缸〕相對(duì)缺乏鉛、錫等銅面污染B、問題分析漏鍍的成因在于鎳缸活性不能滿足該P(yáng)ad位的反響勢(shì)能，導(dǎo)致沉鎳化學(xué)反響中途停止，或者根本未沉積金屬鎳。63整理課件漏鍍的特點(diǎn)是：如果一個(gè)Pad位漏鍍，與其相連的所有Pad位都漏鍍。出現(xiàn)漏鍍問題，首先須區(qū)分是否由外界污染板面所致。假設(shè)是，將該板進(jìn)行水平微蝕或采用磨板方式除去污染。影響體系活性的最主要因素是鎳缸穩(wěn)定劑濃度，但由于難以操作控制，一般不采取降低穩(wěn)定劑濃度來解決該問題。影響體系活性的主要因素是鎳缸溫度。升高鎳缸溫度，一定有利于漏鍍的改善。如果不考慮外部環(huán)境以及內(nèi)部穩(wěn)定性，無限度的升高鎳缸溫度，應(yīng)該能解決漏鍍問題。64整理課件影響體系活性的次要因素是活化濃度、溫度和時(shí)間。延長(zhǎng)活化的時(shí)間或提高活化濃度和溫度，一定有利于漏鍍的改善。由于活化的溫度和濃度太高會(huì)影響鈀缸的穩(wěn)定性，而且會(huì)影響其他制板的生產(chǎn)，所以，在這些次要因素中，延長(zhǎng)時(shí)間是首選改善措施。鎳缸的PH值、次磷酸鈉以及鎳缸負(fù)載，都會(huì)影響鎳缸的活性，但其影響程度較小，而且過程緩慢。所以不宜作為改善漏鍍問題的主要方法。65整理課件二、滲鍍A、主要原因體系活性太高外界污染或前工序殘?jiān)麭、問題分析滲鍍的主要成因在于鎳缸活性過高導(dǎo)致選擇性太差，不但使銅面發(fā)生化學(xué)沉積，同時(shí)其他區(qū)域〔如基材、綠油側(cè)邊等〕也發(fā)生化學(xué)沉積，造成不該出現(xiàn)沉積的地方沉積化學(xué)鎳金。66整理課件出現(xiàn)滲鍍問題，首先須區(qū)分是否由外界污染或殘?jiān)踩玢~、綠油等〕所致。假設(shè)是，將該板進(jìn)行水平微蝕或其它的方法去除。升高穩(wěn)定劑濃度，是改善體系活性太高的最直接的方法，但是，同漏鍍問題改善一樣，因難以操作控制而不宜采用。降低鎳缸溫度是改善滲鍍最有效的方法。理論上，無限度的降低溫度，可以徹底解決滲鍍問題。67整理課件降低鈀缸溫度和濃度，以及減少鈀缸處理時(shí)間，可以降低體系活性，有效地改善滲鍍問題。鎳缸的PH值、次磷酸鈉以及鎳缸負(fù)載，降低其控制范圍有利于滲鍍的改善，但因其影響程度小而且過程緩慢，不宜作為改善滲鍍問題的主要方法。因操作不當(dāng)導(dǎo)致鈀缸或鎳缸產(chǎn)生懸浮顆粒彌漫槽液，那么應(yīng)采取過濾或更新槽液來解決。68整理課件三、甩金A、主要原因鎳缸后〔沉金前〕造成鎳面鈍化鎳缸或金缸雜質(zhì)太多B、問題分析金層同鎳層發(fā)生別離，說明鎳層同金層的結(jié)合力很差，鎳面出現(xiàn)異常而造成甩金。69整理課件鎳面出現(xiàn)鈍化，是造成甩金出現(xiàn)的最主要因素。沉鎳后在空氣中暴露時(shí)間過長(zhǎng)和水洗時(shí)間過長(zhǎng)，都會(huì)造成鎳面鈍化而導(dǎo)致結(jié)合力不良，當(dāng)然，水洗的水質(zhì)出現(xiàn)異常，也有可能導(dǎo)致鎳層鈍化。至于鎳缸或金缸是否為甩金出現(xiàn)的主要原因，可在實(shí)驗(yàn)室燒杯中做比照實(shí)驗(yàn)來確定，假設(shè)是，那么更換槽液。70整理課件四、甩鎳A、主要原因銅面不潔或活化后鈀層外表鈍化鎳缸中加速劑失衡B、問題分析鎳缸以前制程不良或不能除去銅面雜物〔包括綠油殘?jiān)?，鎳層與銅面結(jié)合力就會(huì)受到影響，從而就導(dǎo)致甩鎳。71整理課件出現(xiàn)甩鎳問題，首先須檢查做板過程中板面狀況，區(qū)分銅面雜物還是活化后鈀層外表鈍化，假設(shè)是后者，那么追蹤是否活化后空氣中暴露時(shí)間太長(zhǎng)還是水洗時(shí)間太長(zhǎng)。如果銅面雜物引起甩鎳，那么檢查前處理水平微蝕是否正常，同時(shí)須檢查前處理之前銅面是否異常。另外，前處理中硫脲藥液殘留銅面，輕那么出現(xiàn)沉鎳金顏色粗糙，重那么導(dǎo)致甩鎳。72整理課件鎳缸中加速劑〔如Na2S2O3〕太多那么會(huì)導(dǎo)致鎳沉積松散，造成鎳層剝落，此時(shí)多伴隨鎳面啞色出現(xiàn)〔失去光澤〕。出現(xiàn)這種情況，用拖缸板〔鎳板〕消耗掉多余加速劑，即可重新進(jìn)行生產(chǎn)。73整理課件五、非導(dǎo)通孔上金A、主要原因直接電鍍或化學(xué)沉銅殘留的鈀太多鎳缸活性太高B、問題分析由于直接電鍍導(dǎo)體吸附的Pd層很厚，在沉鎳金工序之前，必須用“催化劑中毒〞〔毒化〕的方法使其失去活性。74整理課件“鹽酸+硫脲〞是目前毒化藥水的主流，水平線由于對(duì)孔壁浸潤(rùn)效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于其它方法，而且可以通過速度來調(diào)節(jié)其處理效果，同時(shí)還可以進(jìn)行水平微蝕。所以水平毒化是解決非導(dǎo)通孔上金的理想方法。早期供給商紛紛研制沉金線inline毒化藥水，主劑大都為硫脲。對(duì)于金面粗糙問題都可完全防止，但毒化效果有時(shí)不穩(wěn)定，隨不同批號(hào)的來板差異較大。所以非導(dǎo)通孔Pd的厚度對(duì)毒化效果有很大影響。另外，如果研制的毒化藥水用于水平毒化，孔壁浸潤(rùn)性更好，效果一定更理想。75整理課件對(duì)于化學(xué)沉銅類型的制板，由于其Pd層較薄，一般通過降低鎳缸活性的方法，就可以解決非導(dǎo)通孔上金的問題。但是，由于鎳缸活性的調(diào)節(jié)是用于控制滲鍍和漏鍍問題，人們不愿因非導(dǎo)通孔上金問題而縮窄鎳缸活性的控制。所以，通常也采用毒化的方法來使殘留Pd失去活性。關(guān)于鎳缸，活性太高也會(huì)造成非導(dǎo)通孔上金，因此，不宜采用額外添補(bǔ)加速劑〔如Na2S2O3〕來調(diào)節(jié)鎳缸活性。如果正?？刂葡氯杂猩倭糠菍?dǎo)通孔上金問題，可采取降低鎳缸溫度或延長(zhǎng)毒化時(shí)間來解決。76整理課件六、金面粗糙A、主要原因銅面(鍍銅)粗糙銅面不潔鎳缸藥水失衡B、問題分析

電鍍產(chǎn)生的銅面粗糙,只能在電鍍通過調(diào)整光劑或電流密度來改善。至于沉金線，水平微蝕也不能明顯改變其粗糙程度。77整理課件對(duì)于銅面不潔那么考慮用磨板或水平微蝕的方式加以改善，可以做到解決由銅面不潔造成的金面粗糙。對(duì)于沉金工序，水平前處理毒化藥水〔硫脲〕殘留板面極易造成該問題出現(xiàn)，所以硫脲缸〔毒化〕之后的運(yùn)輸轆以及水洗效果須時(shí)常保持清潔，風(fēng)刀的角度要保證在干板前能將板面水珠吹走。78整理課件鎳缸藥水失衡也會(huì)導(dǎo)致沉積松散或粗糙。影響鎳沉積粗糙的主要原因是加速劑太高或穩(wěn)定劑太少。至于改善對(duì)策，那么可在實(shí)驗(yàn)燒杯中參加穩(wěn)定劑，按1ml/L，2ml/L，3ml/L做比照試驗(yàn)，這時(shí)就會(huì)發(fā)現(xiàn)鎳面逐漸變得光亮，找出適當(dāng)?shù)谋壤龑⒎€(wěn)定劑參加鎳缸即可試板和重新生產(chǎn)。需要注意的是，藥水失衡往往是加藥過程中出現(xiàn)偏差，只要糾正錯(cuò)誤偏差后，調(diào)整穩(wěn)定劑并不是一件危險(xiǎn)的操作。79整理課件七．角位平鍍A、主要原因鎳缸循環(huán)局部過快鎳缸溫度局部過高鎳缸穩(wěn)定劑濃度過高B、問題分析角位平鍍是指化學(xué)鎳沉積過程中，出現(xiàn)Pad的角位不沉積鎳的現(xiàn)象。它通常具有方向性的特征。例如圓型Pad那么出現(xiàn)同一方向的月芽形不上鎳，方型Pad那么出現(xiàn)一邊完好，對(duì)邊嚴(yán)重不上鎳，兩個(gè)側(cè)邊逐漸變差。80整理課件對(duì)于鎳缸循環(huán)局部過快，往往是鎳缸藥液循環(huán)設(shè)計(jì)不合理或出水管變形造成，它的特點(diǎn)是鎳缸某個(gè)角落固定出現(xiàn)該問題。當(dāng)然，不合理的打氣沖擊板面也會(huì)導(dǎo)致該問題的出現(xiàn)。對(duì)于鎳缸溫度局部過熱，往往出現(xiàn)在副槽溢流的鎳缸設(shè)計(jì)。當(dāng)水位缺乏的時(shí)候，副缸溫度往往比主缸高出5攝氏度以上，溢流的熱水流量在偏小的同時(shí)，往往只擴(kuò)散在主缸頂層，造成生產(chǎn)板頂部出現(xiàn)角位平鍍的現(xiàn)象。對(duì)于鎳缸穩(wěn)定劑濃度過高，只要不是來料〔供給藥水〕出現(xiàn)太大的質(zhì)量問題，通過補(bǔ)加適量的加速劑或拖缸，均能解決該問題的出現(xiàn)。81整理課件八、金面顏色不良A、主要原因金缸穩(wěn)定劑〔絡(luò)合劑〕太多金層厚度嚴(yán)重缺乏金缸使用壽命太長(zhǎng)或水洗不凈B、問題分析金面顏色不良主要有兩種形式，一種是由于金缸穩(wěn)定劑〔絡(luò)合劑〕太多或金層厚度嚴(yán)重缺乏而形成的金面顏色發(fā)白。另一種是由于金缸使用壽命太長(zhǎng)或水洗不凈造成金面氧化。82整理課件當(dāng)金缸穩(wěn)定劑補(bǔ)充過多時(shí)，往往會(huì)出現(xiàn)金面發(fā)白而金厚正常的現(xiàn)象，此狀況多發(fā)生在新開缸初期。遇到這種情況，只要不拘泥于化驗(yàn)分析的控制范圍，停止幾次補(bǔ)藥，顏色就會(huì)逐漸轉(zhuǎn)為金黃色。當(dāng)然，將金缸溫度升高，也會(huì)一定程度地改善金面顏色。對(duì)于金層厚度嚴(yán)重缺乏導(dǎo)致的顏色發(fā)白，主要原因在于金缸溫度低于下限太多或金鹽濃度嚴(yán)重缺乏，使得金層不能將鎳的顏色完全覆蓋，以至出現(xiàn)白色金面。83整理課件對(duì)于沉金缸后的水洗過程，殘留藥水會(huì)對(duì)金面造成污染。尤其是回收缸，浸洗時(shí)間控制在半分鐘左右為佳。金面污染的制板，當(dāng)經(jīng)過烘干缸或自然枯燥后，金面就會(huì)出現(xiàn)棕色斑痕。用酸洗或普通橡皮擦可以將其除去。當(dāng)金缸使用壽命太長(zhǎng)，槽液積聚的雜質(zhì)就會(huì)越來越多，金面棕色斑痕就容易出現(xiàn)，所以沉金后水洗一定要嚴(yán)格控制，尤其是回收缸的藥水濃度不能太高。84整理課件九、滲漏鍍A、特別說明這里是指滲鍍和漏鍍?cè)谝粔K板上同時(shí)出現(xiàn)。B、問題分析滲鍍和漏鍍是沉鎳金工序最常見問題，首先要區(qū)別是否外界污染或殘?jiān)舶堛~〕導(dǎo)致問題出現(xiàn)。假設(shè)是，那么采取磨板或水平微蝕的方式去除。85整理課件對(duì)于漏鍍和滲鍍?cè)谕粔K板上同時(shí)出現(xiàn)，這說明體系活性不能滿足該制板的需求。升高活性，會(huì)加劇滲鍍的出現(xiàn)，而降低活性那么又會(huì)導(dǎo)致漏鍍的加劇。所以改善對(duì)策只能從滲鍍和漏鍍的特性去調(diào)整鈀缸和鎳缸。首先，漏鍍的成因在于鎳缸選擇性太強(qiáng)，導(dǎo)致活化效果不佳的Pad位沉鎳化學(xué)反響中途停止或金屬鎳根本不能沉積。所以，唯一能做的〔不考慮調(diào)節(jié)加速劑和穩(wěn)定劑濃度〕就是大幅度提高活化效果，縮小各Pad位間活化效果的差異，方能提供調(diào)整鎳缸的空間。86整理課件滲鍍的成因在于鎳缸的選擇性太差，降低鎳缸的溫度可解決該問題出現(xiàn)。一般來講，將活化時(shí)間延長(zhǎng)一倍，適當(dāng)?shù)臅r(shí)候可以考慮升高活化缸溫度〔最好不要超過300C〕，Pd2+濃度也可以考慮升高10-20ppm。同時(shí)將鎳缸溫度降低到適當(dāng)值那么可解決漏鍍和滲鍍同時(shí)出現(xiàn)的問題。87整理課件解決滲鍍和漏鍍的方法外表看起來好象很矛盾，其實(shí)其從化學(xué)反響原理去看待，那么不難理解。首先，對(duì)立的兩個(gè)問題同時(shí)存在，說明單從鎳缸入手根本沒有調(diào)整的空間。其次，活化缸是Pd2+和Cu的置換反響，其反響初期各Pad位Pd的沉積隨客觀環(huán)境而有很大的差異，但隨著Pd層的加厚，化學(xué)反響速度逐漸降低。那么在延長(zhǎng)活化時(shí)間等條件下，沉鈀快的Pad位〔Pd較厚〕反響趨于停止，而沉鈀慢的Pad位仍然繼續(xù)沉積，因而就縮小了各Pad間的活化效果的差異，為解決該矛盾的問題提供調(diào)整空間。88整理課件第五局部生產(chǎn)應(yīng)急措施及重工89整理課件一、沉鎳金生產(chǎn)應(yīng)急措施沉鎳金生產(chǎn)遇到突發(fā)事件而不能正常進(jìn)行時(shí)，應(yīng)根劇事件類型以及影響時(shí)間來采取相應(yīng)的急救措施及重工。突