表面处理之化学镍金制程讲解

化学镍金制程讲义目录化学镍金流程化学镍金之特性和优点化学镍金制程之需求制程介绍制程控制化学镍金常见问题与对策信赖度测试化学镍金流程（ENIG）上料→除油→水洗*2→热水洗→微蚀→水洗*2→酸洗→水洗*2→预浸→活化剂→水洗*2→后浸酸→水洗*2→化学镍→水洗*2→化金→金回收→水洗*2→热水洗→下料化学镍金特性和优点–是一种可焊性表面涂覆工艺.–良好的接触导通性.–良好的装配焊接性能.–可以同其它表面涂覆工艺配合使用.化学镍金制程之需求–化学镍金前板面洁净.–板面充分之水洗.–化学镍金后板面及孔内充分烘干.制程介绍1.除油•功能：1除去无电解铜皮膜及铜线路表面的氧化物、轻微污物、指纹、有机物等，且不会攻击固化完全的油墨；2其有微粗化效果，能增强无电解镍之密着性.2.微蚀•功能：将PCB铜表面粗化与清洁，使得铜面与镀层结合力更好.•反应原理：2Cu+S2O82-+2H+→2Cu2++2SO42-+H2↑制程介绍3.酸洗•功能：除去微蚀过后板面上残留的钠盐和氧化物皮膜.4.预浸•功能：保护活化槽，避免污染物带入活化槽，并维持活化槽之酸度.制程介绍5.活化•功能：选择性的使铜与铜合金表面活性化，使无电解镍的析出安定而得到良好的密着性.•反应原理：Pd2++Cu→Pd+Cu2+6.后浸酸（一般情况下未使用）•功能：除去活化时表面吸附的多余物质制程介绍7.化学镍功能：在铜表面附上一层均厚的无电解镍皮膜，以便与无电解金进行置换反应，使金析出.•反应原理：•主反应：Ni2++2H2PO2-+2H2O→Ni+2HPO32-+4H++H2↑•副反应：4H2PO2-→2HPO32-+2P+2H2O+H2↑制程介绍8.化学金：GOLD-AE–功能：在无电解镍镀层上置换析出金的皮膜.–反应原理：2Au(CN)2-+Ni→2Au+Ni2++4CN-制程控制------配槽用量槽名项目配槽浓度添加次序备注除油DI.H2O12微蚀DI.H2O80%1SPS100g/L2AR.H2SO42-3%3酸洗DI.H2O90%1AR.H2SO410%2预浸DI.H2O12活化DI.H2O12化镍槽DI.H2O123化金槽DI.H2O12KAu(CN)21-3g/L3备注：配槽用DI.H2O需要确认水质状况，要求:PH值6-8;电导率＜10us/cm；用AgNO3滴定无白色混浊产生.制程控制------操作及控制参数表槽体名称药品名称控制范围温度时间添加溢流表更槽频率分析频率机器动作备注脱脂ICPCLEAN-9180-120ml/L35±5℃1-3min20ml/m2Cu2+7g/L一次/班振动水洗×2自来水清洁无杂质室温60-90sec8L/min一次/日不需空气搅拌热水洗自来水清洁无杂质45±5℃60sec不需一次/班不需不需微蚀SPS80-120g/L27±2℃1-2min30g/m2Cu2+15g/L一次/班空气搅拌AR.H2SO42-5%水洗×2自来水清洁无杂质室温30-60sec5L/min一次/日不需空气搅拌中和AR.H2SO48-12%室温30-60sec20ml/m2一次/3日一次/日不需水洗自来水清洁无杂质室温30-60sec5L/min一次/日不需空气搅拌预浸37%AR.HCl80-120ml/L室温30-60sec20ml/m2一次/日一次/日不需活化ICPACCELA建浴用以ICPACCELA(20%)ICPACCELA-HPd含量（50±5ppm/L)27±2℃1-3min20ml/m2Cu2+300ppm一次/日振动酸浓度（HCl)80-120ml/L水洗×2D.I水清洁无杂质室温30-60sec8L/min一次/日不需不需酸洗AR.H2SO43-5%室温30-60sec20ml/m2一次/3日一次/日不需水洗×2D.I水清洁无杂质室温30-60sec8L/min一次/日不需镍槽UPC-M建浴用以UPC-M(10%)UPC-1(5%)配制UPC-1镍浓度（4.6-5.0g/L)81±3℃控制速率为6-9u″/min1L/5m24MTO2次/班过滤循环如以手动添加请1-2hr分析一次UPC-2次磷含量（20-30g/L)1L/5m2上下振动UPC-3PH(4.5-5.0)0.8L/5m2摆动金槽KAu(CN)2(68.3%)1-3g/L87±5℃按要求厚度而定100g金盐/100m2Ni2+800ppm一次/日过滤循环、振动、摆动金盐100g时添加AE1LAE5-10%金回收D.I水清洁无杂质室温30-60sec8L/min一次/7日不需不需水洗×2D.I水清洁无杂质室温30-60sec5L/min一次/日不需不需热水洗D.I水清洁无杂质45±5℃60sec不需一次/班不需不需化学镍金常见问题与对策故障名称可能原因分析解决方法预防措施沉积速率太低1.Ni2+含量太低.2.NaH2PO2太低.3.PH值太低.4.温度太低.5.循环不够.1.分析调整.2.分析调整20-25g/L.3.分析调整4.6-5.2.4.温度升至81±3℃.5.检查阀门、管道、过滤机.1.检查自动添加机管道，各藥水是否添加正常，并要求化验校正，操作员必须每小时巡查1次自动添加机.2.温度显示值与实际值必须相等.3.检查循环装置是否有堵塞现象.镀层发白(金面不良)1.脱脂时间不够.2.水洗不良.3.前处理不够.4.反应过剧（镍缸）.5空气.搅拌中有杂质.1.加长脱脂时间200-300秒内.2.加长水洗时间，保持清洁.3.加强前处理磨刷次数.4.降低镍缸活性.5.每周清洁空气滤芯.1.检查更换频率及添加量.2.按照要求更换并保持溢流.3.有来料之污染程度进行调节.4.调整药水时注意做到少量多次添加.5.保持滤芯及管道之清洁度.露铜双色（漏镀）1.活化浓度不够.2.活化酸度偏高.3.温度不够.4.时间太短.5.水洗太长.6.镍活性不足.1.分析调整到50±5ppm.2.分析调整到100±20ml/L.3.显示温度与实际温度相符（25±3℃）.4.检查时间并相应延长.5.水洗时间不可太长，相应调整.6.提升镍槽活性.1.按照生产面积定时定量添加.2.化验后稀释，检查预浸滴水时间.3.每日测量并校正，标准25-28℃为佳.4.发现此类问题时，活化时间可延长到3-4min.5.保持水洗清洁度，以免Pd后钝化.6.镍沉积速率保持在6-8u″为佳.镍金脱落（甩鎳金)1.前处理液被污染.2.前处理不良.3.镍缸老化或污染严重.4.铜面严重粗糙.5.微蚀温度、浓度不足.1.更换槽液].2.加强前处理.3.更换镍缸.4.加强沉金前处理.5.分析调整和延长时间.1.加强进料检验及点检各槽是否在管控范围.2.以磨刷速度和压力进行调节.3.在未作业时间加以循环过滤，温度在70℃以下.4.从前处理着手，检验铜面光亮无点状粗糙为佳.5.按照生产面积定时定量添加，并要求化验准确.信赖度测试1.镀层附着力实验•质量要求：3M胶带测试镀层无脱落.•实验步骤：A、用3M胶带贴在镀层上，用手指压实，无气泡.B、静止10sec后用手呈90°角瞬间将胶带拉起.C、在30X放大镜下观察，3M胶带有无镀层金属的附着.2.可焊性实验•质量要求：焊点光滑圆润，无非湿润性焊点出现.•实验步骤：A、将待测PCB板浸入锡炉（235±5℃），3-5sec后取出，冷却后清洗干净，然后吹干.B、在30X放大镜下检查是否呈湿润状态，有无针孔等缺陷.