表面处理工艺简介.ppt

,同时包含更多功能而又有更快速的运作效率。为了达到以上要求,电子封装工业便发展出多样化的封装技术及方法,使之能在同一块线路板上增加集成电路(IC)的密度,数量及种类。增加封装及连接密度推动封装方法从通孔技术(THT)到面装配技术(SMT)的演化,它导致了更进一步的应用打线结合的方法(Wirebonding)。缩小了连接线的间距和应用芯片尺寸封装技术(CSP),使得封装的密度增大,而多芯片组件(MCM)及系统封装技术(SIP)使得在同一芯片上嵌入更多功能从不可能变为现实。至今,当半导体工业多年来从缩小线宽来致力于增进装置的性能时,很少有设计这样的想法,也就是在一个电子系统中,装置间应该通过包含这个系统的封装来传递信息。大量的I/O需求及信号传送质量已成为半导体工业重要考虑的因素,无论在IC内部的连接或把装置封装在线路板上,为了达到可靠的连接,封装过程的要求及线路板最终表面处理技术同样重要。本文将就线路板的最终表面处理技术做简单介绍。电镀技术电镀(Electroplating)就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程,是利用电解作用使金属或其它材料制件的表面附着一层金属膜的工艺从而起到防止腐蚀,提高耐磨性、导电性、反光性及增进美观等作用。工艺要求:1)镀层与基体金属﹑镀层与镀层之间,应有良好的结合力。2)镀层应结晶细致﹑平整﹑厚度均匀。 3)镀层应具有规定的厚定和尽可能少的孔隙。 4)镀层应具有规定的各项指标,如光亮度﹑硬度﹑导电性等。线路板的最终表面处理用到的电镀工艺主要有电镀镍、电镀镍金、电镀锡等。1、概述镍:元素符号Ni,,,Ni2+。用于印制板的镀镍层分为半光亮镍(又称为低应力镍或哑镍)和光亮镍两种类型。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标准规定不低于2-。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、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,同时伴随有少量氢气析出。Ni2++2e→Ni¢0Ni2+/Ni=-++2e→H2↑¢0H+/H2=-: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+3、常见故障和纠正方法故障可能原因纠正方法镀层起泡、起皮①前处理不良②中途断电时间过长③镀液有机污染④温度太低①改善除油和微蚀②排除故障③用H2O2–活性炭处理④将操作温度提高到正常值镀层有针孔、麻点①润湿剂不够②前处理不良③镀液有机污染④镀液有铁污染①适当补充②改善前处理③活性炭处理④镀液需大处理镀层粗糙、毛刺①镀液过滤不良,有悬浮物②PH太高③电流密度太高④阳极袋破损⑤补加水时带入钙离子①检查过滤系统②调节PH③核对施镀面积,校正电流④更换阳极袋⑤用纯水补充液位故障可能原因纠正方法镀层不均匀、低电流区发黑①前处理不良②铜、锌等重金属污染③添加剂不足④阴极电接触不良①改善前处理②小电流处理或配合加入除杂剂③适量补充④检查导电状况镀层烧焦①温度过低,电流密度高②硫酸镍浓度低③硼酸浓度低④PH太高⑤重金属污染①提高温度或降低电流②补充硼酸镍③补充硼酸④调整PH⑤小电流处理镀层脆性大,可焊性差①重金属污染②有机污染③PH太高④添加剂不足①调低PH,通电流处理②活性炭处理③调低PH④适量补加镀层不均匀,小孔边缘有灰白色①重金属污染②有机污染③硼酸不足④添加剂不足①加强小电流处理或加除杂剂②活性炭处理或H2O2–活性炭处理③适量补加④适量补加阳极钝化①阳极活化剂不够②阳极电流密度太高①适量补加***化镍或阳极活化剂②增大阳极面积1、概述金:元素符号Au,原子量197,,Au2+。板面镀金:板面镀金层是24K纯金,具有柱状结构,它有极好的导电性和可焊性。-。板面镀金层是以低应力镍或光亮镍为底层,镀镍层厚度3-5um,镀镍层作为中间层起着金、铜之间的阻挡层的作用,它可以阻止金铜间的相互扩散和阻碍铜穿透到金表面。镍层存在相当于提高了金镍层的硬度。板面镀金层既是碱性蚀刻的保护层,也是有IC铝线压焊和按键式印制板的最终表面镀层。插头镀金:插头镀金也称镀硬金,俗称“金手指”。它是含有Co、Ni、Fe、Sb等合金元素的合金镀层,它的硬度、耐磨性都高于纯金镀层,硬金镀层具有层状结构。-。合金元素含量≤%。插头镀金用于高稳定、高可靠的电接触的链接,对镀层厚度、耐磨、孔隙率均有要求,硬金镀层