PCB-金手指教材.pptx
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1、VIASYSTEMS ASIA PACIFICVIASYSTEMS Kalex(GZ)皆利士电脑版(广州)有限公司皆利士电脑版(广州)有限公司Multi-layer Board Manufacturing Process导师:周导师:周 靖靖Jing.ZJing.ZVIASYSTEMS ASIA PACIFICVIASYSTEMS Kalex(GZ)皆利士电脑版(广州)有限公司皆利士电脑版(广州)有限公司Multi-layer Board Manufacturing Process课堂守则课堂守则请将手机、请将手机、BP机等通讯工具调到机等通讯工具调到震动震动状态。状态。请勿在上课期间,随意进
2、出,以免影响其他同事。请勿在上课期间,随意进出,以免影响其他同事。请勿交头接耳、大声喧哗。请勿交头接耳、大声喧哗。如有特殊事情,在征得培训导师的同意的情况下,方如有特殊事情,在征得培训导师的同意的情况下,方可离场。可离场。以上守则,各位学员共同遵守以上守则,各位学员共同遵守以上守则,各位学员共同遵守以上守则,各位学员共同遵守VIASYSTEMS ASIA PACIFICVIASYSTEMS Kalex(GZ)皆利士电脑版(广州)有限公司皆利士电脑版(广州)有限公司Multi-layer Board Manufacturing ProcessGold Finger -Gold Finger -金
3、手指金手指金手指金手指 一、金手指一、金手指 1.1 制程目的金手指(金手指(Gold Finger,或称或称Edge Connector)设计的目的设计的目的:藉由connector连接器的插接作为板对外连络的出口,因此需要金手指制程。金的特性金的特性:它具有优越的导电性、耐磨性、抗氧化性及减低接触电阻。但金的成本极高,所以只应用于金手指的局部镀金或化学金,如bonding pad等。图13.1是金手指插入连接器中的示意图VIASYSTEMS ASIA PACIFICVIASYSTEMS Kalex(GZ)皆利士电脑版(广州)有限公司皆利士电脑版(广州)有限公司Multi-layer Boa
4、rd Manufacturing ProcessGold Finger -Gold Finger -金手指金手指金手指金手指1.2 制程流程制程流程上板磨板(微蚀)水洗活化水洗镀镍水洗活化水洗镀金金回收 水洗风干下板A、步骤步骤:贴胶带辘胶带自动镀镍金撕胶带水洗吹干VIASYSTEMS ASIA PACIFICVIASYSTEMS Kalex(GZ)皆利士电脑版(广州)有限公司皆利士电脑版(广州)有限公司Multi-layer Board Manufacturing Process 镀液中辅助成分的作用镀液中辅助成分的作用 硼酸硼酸:起缓冲作用,可维持PH值的相对平衡,浓度为3555g/l;氯
5、化镍:是一种阳极活化剂,可有效促进阳极镍角的溶解,避免 阳极的钝化;光亮剂光亮剂:可提高镀层的光亮度,所使用的光亮剂为ACR-3010,控制范围是2535ml/l;防针孔剂防针孔剂:可有效赶走停留在镀层上的氢气泡,防止针孔缺陷的产生。光亮剂与防针孔剂的补加方法:以少加勤加为宜,一次性不要补加过多。Gold Finger -Gold Finger -金手指金手指金手指金手指VIASYSTEMS ASIA PACIFICVIASYSTEMS Kalex(GZ)皆利士电脑版(广州)有限公司皆利士电脑版(广州)有限公司Multi-layer Board Manufacturing ProcessGol
6、d Finger -Gold Finger -金手指金手指金手指金手指 B、作业及注意事项作业及注意事项a.贴胶带的目的贴胶带的目的是让板子仅露出欲镀金手指之部分,其它则以胶带贴住防镀。贴胶带是一细活,不允许有胶带贴住金手指及离金手指太远现象,要防止在切除多余的胶带时割伤板材,避免人为擦花。操作时要留意所使用的胶带不可有脱胶现象,以免铜面残余胶渍。此步骤是最耗人力的,自动贴胶带机的上市,将会带来工业的又一次革命。辘胶带的目的,是通过辘板机使胶带与板面贴实,避免因胶带未被压实,在镀镍金时胶带内藏药水造成药水缸间的交叉污染。VIASYSTEMS ASIA PACIFICVIASYSTEMS Kal
7、ex(GZ)皆利士电脑版(广州)有限公司皆利士电脑版(广州)有限公司Multi-layer Board Manufacturing ProcessGold Finger -Gold Finger -金手指金手指金手指金手指b.磨板(微蚀)磨板(微蚀)除去板面的油污、氧化皮及绿油残渣,提供一个光鲜、微粗糙的铜面,增加铜层与待镀镍层的结合力。c.活化的作用活化的作用去除铜面轻微氧化皮及防铜面再度氧化,使铜面更加光鲜洁净,保持铜层或镍层的活性,增强基体金属与待镀金属间的结合力。VIASYSTEMS ASIA PACIFICVIASYSTEMS Kalex(GZ)皆利士电脑版(广州)有限公司皆利士电脑
8、版(广州)有限公司Multi-layer Board Manufacturing Processd.镀镍镀镍作为金层与铜层之间的屏障,防止铜migration.为提高生产速率及节省金用量,现在几乎都用输送带直立式进行之自动镀镍金设备,镀液的主盐是镍含量甚高而镀层应力极低的氨基磺酸镍(Nickel Sulfamate Ni(NH2SO3)2。4H2O)。机理阴极:Ni2+2eNi 2H+2e H2 阳极:Ni-2eNi2+Gold Finger -Gold Finger -金手指金手指金手指金手指VIASYSTEMS ASIA PACIFICVIASYSTEMS Kalex(GZ)皆利士电脑版(
9、广州)有限公司皆利士电脑版(广州)有限公司Multi-layer Board Manufacturing Processe.镀金镀金无固定的基本配方,除金盐(Potassium Gold Cyanide金氰化钾,简称PGC)以外,其余各种成分都是专密的。目前不管酸性中性甚至碱性镀金,所用的纯金都是来自纯度很高的金盐,金盐为纯白色的结晶,不含结晶水,依结晶条件不同有大结晶及细小的结晶,前者在高浓度的PGC水溶液中缓慢而稳定地自然形成,后者是快速冷却并搅拌而得到的结晶,市场上多为后者。机理阴极:Au(CN)2-+eAu+2CN-2H+2e H2 阳极:2H2O-4eO2+4H+Gold Finge
10、r -Gold Finger -金手指金手指金手指金手指VIASYSTEMS ASIA PACIFICVIASYSTEMS Kalex(GZ)皆利士电脑版(广州)有限公司皆利士电脑版(广州)有限公司Multi-layer Board Manufacturing Processf.酸性镀金酸性镀金(PH=3.84.6)使用非溶解性阳极,最广泛使用的是钛网上附着有白金,或钽网(Tantalam)上附着白金层,后者较贵使用寿命也较长。g.自动前进沟槽式的自动镀金自动前进沟槽式的自动镀金把阳极放在沟槽的两旁,由输送带推动板子进行于槽中央,其电流的接通是由黄铜电刷(在槽上方输送带两侧)接触板子上方突出槽
11、外的线路所导入,只要板子进镀槽就立即接通电流。各镀槽与水洗槽间皆有缓冲室并用橡胶软垫隔绝,以降低drag in/out,减少药水的流失,避免药液缸的相互污染。Gold Finger -Gold Finger -金手指金手指金手指金手指VIASYSTEMS ASIA PACIFICVIASYSTEMS Kalex(GZ)皆利士电脑版(广州)有限公司皆利士电脑版(广州)有限公司Multi-layer Board Manufacturing Process Gold Finger -Gold Finger -金手指金手指金手指金手指h.酸性镀金的阴极上因电流效率并不好,即使全新液也只有3040%而已
12、,且因逐渐老化及污染而降低到15%左右,故酸性镀金镀液的搅拌是非常重要的。i.在镀金的过程中阴极上因电流效率降低而析出较多的氢气,使镀液中的氢离子减少,因而PH值有渐渐上升的情形,此种现象在钴系或镍系或二者并用之酸性镀金制程中都会发生。当PH值渐渐升高时镀层中的钴量或镍量会降低,会影响镀层的硬度甚至疏孔度,故须每日测其PH值。通常镀液中都有大量的缓冲导电盐类,故PH值不会发生较大的变化,除非有异常的情形发生。VIASYSTEMS ASIA PACIFICVIASYSTEMS Kalex(GZ)皆利士电脑版(广州)有限公司皆利士电脑版(广州)有限公司Multi-layer Board Manuf
13、acturing Processj.金属污染铅铅:对钴系酸性镀金而言,铅是造成镀层疏孔(pore)最直接的原因(剥锡铅制程要注意),超出10ppm即有不良影响。铜铜:是另一项容易带入金槽的污染,到达100ppm时会造成镀层应力破坏,不过镀液中的铜会逐渐被镀在金层中,只要消除了带入铜污染的来源,应不会造成太大的害处。铁污染达50ppm 时会造成疏孔,也需要加以处理。Gold Finger -Gold Finger -金手指金手指金手指金手指VIASYSTEMS ASIA PACIFICVIASYSTEMS Kalex(GZ)皆利士电脑版(广州)有限公司皆利士电脑版(广州)有限公司Multi-la
14、yer Board Manufacturing ProcessC、金手指之品质重点金手指之品质重点 a.厚度(Thickness);b.硬 度(Hardness);c.疏孔度(porosity);d.附着力(Adhesion);e.外观:针孔,凹陷,刮伤,烧焦等。Gold Finger -Gold Finger -金手指金手指金手指金手指VIASYSTEMS ASIA PACIFICVIASYSTEMS Kalex(GZ)皆利士电脑版(广州)有限公司皆利士电脑版(广州)有限公司Multi-layer Board Manufacturing Process1.3工序常见问题分析工序常见问题分析
15、A、镀镍镀镍 1.镀层起泡、起皮(镍层与铜层分离)镀层起泡、起皮(镍层与铜层分离)原因:镀前处理不良;镀液中途断电时间太长;镀液有机污染;镍缸温度太低。处理方法:改善前处理效果;检查设备;对镍缸进行碳处理;将温 度提高到正常值。2.镀层针孔、麻点镀层针孔、麻点原因:润湿剂不够;有机污染;镀前处理不良(电镀铜针孔)。处理方法:补充润湿剂;对镀液进行碳处理;改善镀前处理效果,前工序控制针孔缺陷。Gold Finger -Gold Finger -金手指金手指金手指金手指VIASYSTEMS ASIA PACIFICVIASYSTEMS Kalex(GZ)皆利士电脑版(广州)有限公司皆利士电脑版(广
16、州)有限公司Multi-layer Board Manufacturing Process 1.3工序常见问题分析工序常见问题分析3.镀层烧焦镀层烧焦原因:温度过低;电流密度过高;镍离子浓度过低;硼酸浓度过 低;PH值过高。处理方法:升高温度或降低电流;升高镍离子浓度;补加硼酸;调整PH值。4.阳极钝化阳极钝化原因:阳极活化剂不够;阳极面积过小。处理方法:补加阳极活化剂;增大阳极面积。Gold Finger -Gold Finger -金手指金手指金手指金手指VIASYSTEMS ASIA PACIFICVIASYSTEMS Kalex(GZ)皆利士电脑版(广州)有限公司皆利士电脑版(广州)有
17、限公司Multi-layer Board Manufacturing Process1.3工序常见问题分析工序常见问题分析5.颜色不良颜色不良原 因:底铜处理不良;镀液受到Cu2+、Zn2+等金属离子污染;PH值过高;镍光剂含量不足。处理方法:加强底铜处理效果;小电流进行电解处理,去除金属杂质的污染;调整PH值;调整镍光剂的含量。6.镀层脆性大,可焊性差镀层脆性大,可焊性差 原因:重金属污染;有机污染;PH值过高;添加剂不足。处理方法:小电流拖缸处理;对镍缸进行碳处理;调整PH值;补充适量添加剂。Gold Finger -Gold Finger -金手指金手指金手指金手指VIASYSTEMS
18、ASIA PACIFICVIASYSTEMS Kalex(GZ)皆利士电脑版(广州)有限公司皆利士电脑版(广州)有限公司Multi-layer Board Manufacturing ProcessB、镀金镀金 1.高电流区烧焦高电流区烧焦原因:金浓度不够;比重太低;搅拌不够;镀金液被镍铜污染。处理方法:补加金盐;调高比重;加强搅拌;清除金属污染。2.镀层结合力不良镀层结合力不良原因:铜与镍结合力不良;镍与金结合不良;镀镍金前清洗处理不良;镀镍层应力大。处理方法:注意镀镍前铜处理效果;注意镀金前镍处理效果;加强镀前处理效果;净化镀液,对镍缸进行拖缸或碳处理。Gold Finger -Gold
19、Finger -金手指金手指金手指金手指VIASYSTEMS ASIA PACIFICVIASYSTEMS Kalex(GZ)皆利士电脑版(广州)有限公司皆利士电脑版(广州)有限公司Multi-layer Board Manufacturing Process 3.金颜色不良金颜色不良 原因;添加剂补加过少;PH值偏高;镀液受到Ni2+等金属离子的 污染。处理方法:补充适量的添加剂;调整PH值;清除金属污染,平时须注意防止污染 的产生,特别是经常发生的镍离子污染。4.板面金变色板面金变色(金面颜色不良,特别是在潮湿的季节)原因:清洗及烘干不彻底;镀金板存放在有腐蚀性的环境中。处理方法:加强镀金
20、后清洗及烘干效果;镀金板应远离有腐蚀性的环境中保存。Gold Finger -Gold Finger -金手指金手指金手指金手指VIASYSTEMS ASIA PACIFICVIASYSTEMS Kalex(GZ)皆利士电脑版(广州)有限公司皆利士电脑版(广州)有限公司Multi-layer Board Manufacturing Process二、化学镍金、化学镍金1.1 制程流程除油水洗*2微蚀水洗*2微蚀后浸水洗*2预浸钯活化后浸水洗*2无电镍水洗*2无电金回收水洗后处理水洗干板化学镍金化学镍金VIASYSTEMS ASIA PACIFICVIASYSTEMS Kalex(GZ)皆利士电
21、脑版(广州)有限公司皆利士电脑版(广州)有限公司Multi-layer Board Manufacturing Process1 1.2.2 无电镍无电镍A、一般无电镍分为“置换式置换式”与与“自我催化式自我催化式”,其配方极多,但不论何者仍以高温镀层品质较佳。B、镍盐镍盐为硫酸镍。化学镍金化学镍金VIASYSTEMS ASIA PACIFICVIASYSTEMS Kalex(GZ)皆利士电脑版(广州)有限公司皆利士电脑版(广州)有限公司Multi-layer Board Manufacturing Process1 1.2.2 无电镍无电镍C、还原剂还原剂有次磷酸盐类(Hypophosphi
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