化学镍金工艺介绍省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

苏州市三生电子有限企业化学镍金工艺应知应会化学镍金工艺应知应会第1页 苏州市三生电子有限企业序言1、制程介绍2、药水介绍3、制程管制4、异常改进5、保养事项第2页 苏州市三生电子有限企业制程特征1、在阻焊之后进行选择性镀镍/金，采取挂篮式作业，无须通电2、单一表面处理即可满足各种组装城城需求，含有可焊接、可接触导通、可打线、可散热等功效3、板面平整、SMD焊垫平坦，适合于密距窄垫锡膏熔焊。第3页 苏州市三生电子有限企业化镍、金板镀层厚度要求Ni/P层：3-5um金层：0.025-0.075um第4页 苏州市三生电子有限企业序言1、制程介绍2、药水介绍3、制程管制4、异常改进5、保养事项第5页 苏州市三生电子有限企业药水介绍第6页 苏州市三生电子有限企业酸性清洁剂成份：柠檬酸，表面活性剂第7页 苏州市三生电子有限企业 微蚀SPS第8页酸洗 H2SO4主成份：硫酸作用：去除微蚀后铜面氧化物反应：CuO+H2SO4 CuSO4+H2O第9页预浸H2SO4主成份：硫酸作用：1、维持活化槽中酸度 2、使铜面在新鲜状态下（无氧化物），进入活化槽反应 CuO+H2SO4 -CuSO4+H2O 第10页活化主成份 硫酸钯 硫酸作用 1、在铜面置换（离子化趋势CuPd）上一层钯，以作为化学镍反应之触媒反应 阳极反应 Cu-Cu2+2e-（E0=-0.34V）阴极反应 Pd2+2e-Pd(E0=0.98V)全反应 Cu+Pd2+Cu2+Pd 第11页化学镍作用：在活化后铜面镀上一层Ni/P合金，作为阻绝金与铜之间迁移(Migration)或扩散(Diffusion)屏蔽层。主成份：1、硫酸镍-提供镍离子 2、次磷酸二氢钠-使镍离子还原为金属镍 3、络合剂-形成镍络合离子，预防氢氧化镍及亚磷酸镍生成，增加药水稳定性，pH缓冲 4、pH调整剂-维持适当pH 5、稳定剂-预防镍在胶体粒子或其它微粒子上还原 6、添加剂-增加被镀物表面负电位，使启镀轻易及增加还原效率第12页电化学理论H2PO2-+H2O H2PO32-+2H+2e-次磷酸要氧化释放电子（阳极反应）Ni2+2e-Ni 镍离子得到电子还原成金属镍（阴极反应）2H+2e-H2 氢离子得到电子反原成氢气（阴极反应）H2PO2-+e-P+2OH-次磷酸要得到电子析出磷（阴极反应）总反应式：Ni2+H2PO2-+H2O H2PO3-+2H+Ni第13页Ni-P沉积第14页置换型薄/厚金主成份1、金氰化钾KAu(CN)2 2、有机酸 3、螯合剂作用1、提供氰化金离子起源，在镍面置换（离子化趋势镍金）沉积出金层 2、预防镍表面产生钝化并与溶出Ni2+结合成错离子 3、抑制金属污染物（降低游离态Ni2+，Cu2+等）反应 阳极反应NiNi2+2e-(E0=0.25V)阴极反应Au(CN)2-+e-Au+2CN-(E0=0.6V)Ni+Au(CN)2-Ni2+Au+2CN-第15页置换金反应第16页制程管制挂架PVC树脂或铁氟龙包胶，破损时须重新包胶定时将挂架上沉积镍金层剥离第17页绿油阻焊1、选择耐化性良好绿油2、印绿油前铜面适当粗化及防止氧化3、适当厚度，稍强曝光能量及降低显影后侧蚀4、显影后充分水洗，防止任何显影液在铜面残留5、使用较低后烤温度6、防止曝光后板子放置过久，使得光阻剂在铜面上过分老化，不易显洁净7、注意显影液管理8、增加出料段输送滚轮尤其是吸水海棉清洗频率9、防止过分烘烤，造成绿油脆化第18页刷磨或喷砂处理使用1000#刷轮轻刷，注意刷幅及水压防止铜粉在板面残留第19页 喷砂处理 磨刷处理 第20页刷磨喷砂第21页微蚀咬铜0.5-1.5um即可，防止过分咬蚀水洗 各水洗时间要适当，充分洗涤进水量0.8TO/h以上，药水槽前一槽水洗使用纯水水洗槽槽壁刷洗，每七天1-2次尤其注意镍后及金后水洗槽镀后马上水洗，烘干，待板子冷却后才可叠板防止与其它制程共用水洗/烘干机镀金后至包装前各段水洗烘干机之水洗槽及吸水海棉轮需经常清洁第22页预浸及活化使用高纯度稀硫酸，加热区防止局部过热。预防微蚀液带入及化镍药水滴入。第23页化学镍槽体需用硝酸钝化，防析出整流器控制电压0.9V预防活化液带入防析出棒不可与槽体接触预防局部过热，加药区需有充分搅拌10um P.P.滤芯连续过滤，循环量4-6次/小时第24页Ni/P晶粒随镀镍时间增大第25页Ni浓度及pH对Ni/P晶粒大小影响第26页Ni浓度及pH对Ni/P析出速度影响第27页置换金注意pH及预防Cu,Fe,Ni污染回收槽需定时更新10um P.P.滤芯连续过滤，循环量3-4次/小时第28页线外水洗及烘干水质要好，确实烘干，等板子冷却后才可叠板。包装包装前需预防置放于湿气或酸气环境。使用真空或氮气充填包装，内置干燥剂。第29页镍与铜镀层密著不良原因原因对策对策绿油残渣附着于铜面检讨前制程与加强清洁剂，微蚀，磨刷或喷砂显影后水洗不良同上绿油溶入镀液1、更换镀液2、检讨绿油特征，后烧烤条件及前处理流程铜表面氧化没完全去除加强前处理流程（磨刷是、清洁剂、微蚀等）微蚀或活化后水洗时间过长缩短水洗时间增加水洗槽进水量第30页镍镀层结构不良原因原因对策对策铜层针孔改进镀铜，蚀刻等制程镀镍时绿油溶出检讨绿油特征，后烤条件及前处理流程微蚀过分调整至正确操作温度，浓度，时间等第31页金与镍镀层密着不良原因原因对策对策金属尤其是Cu或有机杂质（绿油等）混入Au镀液中1、更换镀液2、检讨杂质起源Ni槽有机污染（绿油等）更换镀液检讨杂质起源镀镍后水洗时间过长缩短水洗时间增加水洗槽进水量第32页露铜第33页架桥（渗镀）第34页漏镀第35页镀层表面粗糙第36页针孔第37页析出速度太慢第38页镍镀液混浊第39页析出保护装置电流太高第40页Ni槽pH值起伏太大第41页镍消耗量太大或镍浓度无法维持负载过高或药液补充太慢1、检验及调整补充装置2、延长滴水时间3、检验管路是否泄漏等第42页化镍金板外观色泽不均（粗糙）问题 原因：铜面上绿油残渣未去除改进方法：1、防止曝光后板子放置过久，使得光阻剂在铜面上过分老化，不易显洁净2、注意显影液管理，浓度，温度，换槽频率，显影点管控3、显影后充分喷水洗，检验喷嘴是否阻塞，喷压是否足够，防止任何绿油残渣或显影液在铜面残留4、增加出料段输送滚轮，尤其是吸水滚轮清洗频率.第43页第44页第45页第46页第47页第48页第49页前处理机台保养水洗槽定时清洗传送滚轮定时清洗滤芯、滤网定时清洗或更换传动轴上油喷嘴清洗，水洗，风刀药水成份分析补充或更换刷轮定时更换第50页化金线保养水洗槽清洗管路定时清洗：进水管，过滤筒，循环管等滤芯定时更换机台上油：天车，机械摇摆气压缸：主体清洁，空气管检验药水分析补充更换镍槽防析出装置检验添加系统检验清洁排气设备检验挂架保养或更新硝酸槽及管路管阀检验第51页谢谢第52页