沉镍金工艺培训教材.doc

何勇强沉镍金基本原理化学镍金集可焊接、可接触导通,可打线、可散热等功能于一身,是PCB板面单一处理却具有多用途的湿制程。但该制程不好做已时日已久,问题常常出现且不能返工,问题的解决须从源头开始。:沉金前处理(微蚀、打磨)→上板→除油→两道自来水洗→微蚀→两道自来水洗→酸洗→两道DI水洗→预浸→活化→后浸→两道DI水洗→化镍→两到DI水洗→沉金→回收→DI水洗→热水洗→后处理(水洗、烘干)(材料、设备、原理、作用)(宇宙的设备):YT33S、YT33R(殷田化工),分析补充硫酸和双氧水。原理:通过氧化还原反应,去除铜面的氧化物。同时对铜面有一定的整平作用。控制关键:速度和药水浓度。:材料:使用高目数的针刷(1000-1200目)。作用:对板面进行轻刷(-)除去访垢和氧化物。控制关键:磨痕不能超过要求,而且不能磨伤绿油。(19#缸)a)材料:清洁剂CupraProS2(ATO)、硫酸b)作用:去除油脂及有机物。一般采用非离子型遥介面活性剂,仅具润湿效果而已,不能用太强的板子型活性剂,以防止防焊漆表面或基材上带有静电而上镍或损伤水溶性碱液显影的防焊漆而溶出碳粉污染槽液。c)浸泡时间:4-6mind)药水颜色:温度低于35℃时无色,随着温度的升高而变浑浊(35-45℃),可以根据这个来判断温度是否足够。e)控制关键:浸泡时间和药水温度、药水添加情况。因为药水只能分析硫酸浓度,与补加硫酸按照1:2的比例进行补加除油剂。(22#缸)a)材料:过硫酸钠、硫酸b)作用:一般蚀铜1-2µm。化学反应方程式S2O82-+2H++CuO+Cu→2SO42-+2Cu2++H2O,利用氧化还原反应清楚铜表面的氧化物,同时把铜面微粗化,提高镍铜结合力。如果发现有星点露铜现现象,很可能为感光制程之显影不洁或显影后水洗不净造成。此时可适当延长微蚀时间除之,但是要保证孔壁厚度。c)浸泡时间:≤)药水颜色变化:开缸无色,随着生产颜色变成深蓝色。e)控制关键:铜离子、浸泡时间。因为浸泡时间过长,孔壁厚度容易不足。而铜离子过高,微蚀效果变差,而且容易出现薄镀的质量问题。同时要注意生产线补加NPS的情况,防止局部添加堵塞打气管。(25#号缸)a)材料:硫酸b)作用:清洗,去除微蚀中生产的铜盐,防止个别绿油塞油不满的小孔内藏有铜离子导致漏镀或薄镀。c)浸泡时间:3-5mine)控制关键:浸泡时间和温度。(18#缸)a)材料:硫酸b)作用:去除前面槽液的污染,保护活化槽,同时保证铜面新鲜。c)浸泡时间:3-(17#缸)a)材料:化镍活化剂(ATO)、硫酸b)作用:离子钯,通过置换反应,在铜面上置换上一层原子钯,为后续的化镍反应提供催化剂。化学反应式:Cu+Pd2+→Pd+Cu2+。由于铜离子的不断置换出来,当铜离子高(≥)的时候,容易出现漏镀的情况,所以活化的寿命一般为3-4MTO(MTO是MetalTurnOevr的缩写)。。c)控制:温度20-30℃(一般控制25℃),活化Pd浓度为40-60ppm,硫酸50ml/L。d)浸泡时间:-)控制关键:活化缸的杂质和补加的情况。而且出现吊车故障时,浸泡时间不能超过控制要求。过了活化的板件必须按正常走后续的流程。(16#缸)a)材料:硫酸b)作用:清洗板面残留的活化剂,防止出现渗镀,同时形成酸膜保护活化钯面。去除前面槽液的污染,保护镍缸。由于原子Pd的活性高,-1min,过长容易出现钝化而出现漏镀。c)浸泡时间:-(8-13#号缸)a)材料:化镍补充剂PartA、化镍补充剂PartB、N、氨水。槽液的配方一般为供应商的机密,主要成份有:镍盐,还原剂,和多种有机添加剂。磷含量:(7-10%)含量低,其抗蚀性,焊锡性都会变差,且镍层表面易钝化,含量高,会影响镍层的质量,增大镍层的内应力,使金镍之间的结合力变差。  Ni2+:(95%-105%)含量低,影响沉积速率,含量高,槽液稳定性差,活性太强易渗镀和生产镍碎。    有机添加剂:添加剂主要有络合剂(使Ni2+生成络合物,避免生成氢氧化物或亚磷酸盐沉淀)、加速剂、稳定剂剂。由于槽液中加有加速剂(多为乳酸),故槽液冷却停用后易发霉。因此,在产量不大或长时间性不用时,每隔1-2天就升温做假镀(拖缸)。以维持其品质及活性。b)设备:镍缸(不锈钢、表明光滑)、自动分析器、自动添加泵、保护电流控制器、循环泵、变频器。c)原理:①次磷酸二氢钠