| 3 化学镀镍金工艺流程 作为化学镀镍金流程，只需具有如下6个工作站就可餍足其消费要求： 除了油(3~7min)→ 微蚀(1~2min)→ 预浸(0.5~1.5min)→ 活化(2~6min)→ 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/金制程的商品称号。实用于制造阻焊膜之后的印制电路板的裸铜区域(普通是焊脚或衔接盘的导通孔)进行抉择性镀覆的化学法。 Aurotech 工艺能正在袒露的铜外表以及金属化孔内堆积平均的化学镍/金镀层，即便是高厚径比的小孔也如斯。Aurotech 还特地用于超细线电路，经过边缘以及侧壁的好笼罩达到齐全抗蚀维护，同热风整平相比拟，Aurotech 不特地高的温度，印制板基材没有会孕育发生热应力变形。别的，热风整平对通孔拐角处的笼罩较差，而化学镀镍/金却很好。 与无机可焊涂层相比拟，除了了熔焊功能以外，Aurotech 镀层还具备好的搭接焊、接触导通以及散热性能。 4 化学镀镍/金之工艺管制 4.1 除了油槽 普通状况下，印制板化学镀镍/金采纳酸性除了油剂来解决待加工印制板，其作用正在于去除了铜面之轻度油脂及氧化物，达到铜面清洁及添加润湿成果的目的。它该当具有没有伤阻焊膜、低泡型及易水洗的特点。 4.2 微蚀槽 微蚀的目的，正在于清洁铜外表之氧化及前工序遗留残渣，放弃铜面新颖及添加化学镀镍层的密着性。 4.3 预浸槽 预浸槽正在制程中不特地的作用，只是维持活化槽的酸度和使铜面正在新颖状态下(无氧化物)，进入活化槽。 4.4 活化槽 活化的作用，是正在铜面析出一层钯，作为化学镀镍肇始反响之催化晶核。如前所述，其构成进程为Pd与Cu的化学置换反响。 工艺管制需关怀的成绩有：钯槽稳固性成绩、活化槽硝槽解决成绩、添加后浸解决成绩以及活化后水洗成绩。 4.5 化学镀镍槽 化学镀镍是经过正在Pd的催化作用下，NaH2PO2水解天生原子态H，同时H原子正在Pd催化前提下，将Ni2+复原为单质Ni而堆积正在裸铜面上的进程。 工艺管制需关怀的成绩有：磷含量成绩、溶液PH值管制成绩、镍槽寿命管制成绩、溶液活性与稳固剂关系成绩、溶液负载量(Loading factor)成绩、镀镍槽的配制成绩、程式抉择成绩以及槽内壁镍层之去除了成绩。 4.6 化学浸金槽 1)金槽之Au络合剂、PH值、SG、温度、浸渍工夫要管制好。 正在普通状况下，浸金槽的浸渍工夫设定正在7~11分钟，操作温度管制正在80~90℃，能够依据客户的要求，经过调理温度来管制金厚。 2)堆积速度与浸金厚度成绩 以励乐公司“RonMERSE SMT 药水”为例，其堆积速度普通管制正在0.05μm/ 5min，使金层厚度小为0.03μm，年夜为0.12μm，此金层能避免镍底没有被氧化。 3)应用寿命成绩 因为化学浸金是一个置换式反响进程，跟着金一直正在镍底基上堆积，其反响速率逐步降落，因此需留意浸金液的寿命，关于励乐公司“RonMERSE SMT 药水”体系，约莫正在3MTO，超越它要实时进行改换。 4)金收受接管解决成绩 为了节流老本，金槽后需加装收受接管水洗，同时还能加重对环境的净化。 5 化学镀镍/金可焊性管制 5.1金层厚度对可焊性以及侵蚀的影响 正在化学镀镍/金上，不论是实施锡膏熔焊或随后的波峰焊，因为金层很薄，正在低温接触的一霎时，金迅速与锡构成“界面合金共化物”(如AuSn、AuSn2 、AuSn 3等)而熔入锡中。故所构成的焊点，其实是下落正在镍外表上，并构成精良的Ni-Sn合金共化物Ni3Sn4，而体现固着强度。换言之，焊接是发作正在镍面上，金层只是为了维护镍面，避免其钝化(氧化)。因而，若金层太厚，会使进入焊锡的金量增多，一旦超越3%，焊点将变脆性反而升高其粘接强度。 据材料报道，当浸镀金层厚度达0.1μm时，不或很少有抉择性侵蚀;金层厚度达0.2μm时，镍层发作侵蚀;当金层厚度超越0.3μm时，镍层里发作激烈的不成管制的侵蚀。 5.2镍层中磷含量的影响 化学镀镍层的质量决议于磷含量的巨细。磷含量较高时，可焊性好，同时其抗蚀性也好，普通可管制正在7~9%。当镍面镀金后，因Ni-Au层Au层薄、蓬松、孔隙多，正在湿润的空气中，Ni为负极，Au为正极，因为电子迁徙孕育发生化学电池式侵蚀，又称焦凡尼式侵蚀，造成镍面氧化生锈。重大时，还会正在第二次波峰焊之后发作埋伏正在内的玄色镍锈，招致可焊性劣化与焊点强度有余。缘由是Au面上的助焊剂或酸类物资经过孔隙渗入镍层。假如此时镍层中磷含量适当(好7%)，状况会改善。 5.3镍槽液老化的影响 镍槽反响副产品磷酸钠(根)造成槽液“老化”，净化溶液。镍层中磷含量也随之降低。老化的槽液中，阻焊膜渗出的无机物量增高，堆积速率减慢，镀层可焊性变坏。这就需求改换槽液，普通正在金属追加量达4~5MTO时，应改换。 5.4 PH值的影响 太高的PH，使镀层中磷含量降落，镀层抗蚀性没有良，焊接性变坏。关于安美特公司之Aurotech (酸性)镀镍/金体系，普通要求PH没有超越5.3，须要时可经过稀硫酸升高PH。 5.5稳固剂的影响 稳固剂可阻止正在阻焊Cu焊垫之间的基材上析出镍。但必需留意，太多时岂但减低镍的堆积速率，还会危害到镍面的可焊性。 5.6没有适当加工工艺的影响 为了缩小Ni/Au所受净化，烘烤型字符印刷应布置正在Ni/Au工艺以前。光固型字符油墨没有宜浓缩，而且也应布置正在Ni/Au工艺以前进行。 做好Ni/Au之后，没有宜返工，也没有宜进行任何酸洗，由于这些做法城市使镍层潜伏下氧化的风险，危及可焊性以及焊点强度。 5.7两次焊接的影响 对高档卡板只做一次焊接，普通没有会有成绩。但如条记型电脑的主板、手机或PC等低档板，普通需两次焊接。 次焊接后，助焊剂剩余会浸蚀镍层。第二次焊接的低温会匆匆使氧化乃至变黑，其固有强度变坏，无奈经过振动实验。遇到这类状况，只能从槽液治理上动手进行改良，使镀镍层具备更好的抗蚀功能。 6 化学镀镍/金与其它外表镍金工艺 化学镀镍/金除了了通常所指之化学镀薄金外，应打金线等需要，又派生出化学厚金工艺;出于耐磨导电等功能要求，也派生出化学镀镍金后的电镀厚金工艺;针对HDI板BGA位拉力要求，也派生出抉择性沉金工艺。 6.1 化学厚金工艺 1) 工艺流程 除了油®水洗®微蚀®水洗®预浸®活化®水洗®沉镍®水洗®化学薄金®收受接管®水洗 ®化学厚金®收受接管®水洗®干板 2) 化学厚金之特性 化学厚金是指正在复原前提下，金离子被复原为金单质(复原剂异化学镀薄金)，平均堆积正在化学薄金下面，正在自催化作用下，达到所需求的厚度。 普通状况下，印制板化学厚金的金厚管制正在20μin阁下。某些状况下，也有超越30μin金厚的。 3)工艺管制 化学厚金首要的是老本成绩，以是，反响速率的管制尤其首要。络合剂、复原剂、稳固剂和温度，是影响反响速率的首要要素。 6.2 沉金金手指电镀工艺 1)工艺流程 阻焊膜®沉镍金®干板®包胶纸®电镀金®去胶纸 此中，电镀金为以下工艺流程： 酸洗®水洗®刷磨®水洗®活化®水洗®镀金®收受接管®水洗®干板 2)沉金金手指电镀的特性 沉金金手指这类类型的板，正在制造进程中，先将整板的露铜局部，包罗金手指局部进行化学镀镍金。而后，独自将金手指按客户要求之厚度进行电镀金。 这类工艺流程简略，功能牢靠，既能餍足客户元件粘贴要求，又能餍足插接功能。 3)工艺管制 包蓝胶纸时，肯定要避免药水渗漏，防止金药水净化。别的，电镀厚金前，肯定要将被镀外表磨刷洁净，不然会惹起分层。刷磨时，不成悭吝沉金层的糜费，刷磨成果越好，电镀金层的连系力越结实。 6.3 抉择性沉金工艺 1)工艺流程 阻焊膜®干胶卷®暴光®显影®干板®沉镍金®褪胶卷®干板®无机保焊涂敷 2)抉择性沉金的特性 抉择性沉金既具备元件粘贴平坦的特性，又具备精良的拆卸焊接功能。同时，针对HDI板BGA位等小型Pad位采纳无机保焊涂覆(如Cu106)，防止因Pad位过小而造成镍金拉力有余的缺陷。并且，抉择性沉金的老本低于整板沉金，是一种颇有倒退后劲的工艺。 3)工艺管制 干胶卷是公用于沉镍金的类型，它岂但应具备耐低温药液才能，且须具有精良的掩孔才能。因为沉镍金疏孔的局限性，其外表对微蚀药水十分敏感，极易造成镍层侵蚀。以是，正在无机保焊涂覆制程中，微蚀率应正在保障铜面清洁的条件下，管制的越低越好。可以采纳贴红胶纸的制板，佳能象喷锡板那样，贴红胶纸加以维护。 |
