化镍浸金简介-简

1化鎳浸金製程簡介台灣上村股份有限公司技術部周政銘ElectrolessNickel/ImmersionGold2攜帶式電話呼叫器計算機電子字典電子記事本記憶卡筆記型PC掌上型PC(PDA)掌上型遊戲機PC介面卡IC卡IC封裝用載板化鎳浸金板主要應用台灣化鎳浸金板年產量2000～2002為台灣＋亞洲台商2002為預估值01000200030004000500060001990199119921993199419951996199719981999200020012002年產量(萬ft2)4製程特徵1.在綠漆之後施行選擇性鍍鎳/金,採掛籃式作業,無須通電.2.單一表面處理即可滿足多種組裝須求.具有可焊接、可接觸導通、可打線、可散熱等功能.3.板面平整、SMD焊墊平坦,適合於密距窄墊的鍚膏熔焊.5化鎳浸金板鍍層厚度須求Ni/P層:60~400μ”Au層:1.ForSMTApplication1~3μ”2.ForWireBondingApplication2.1ThermosonicBonding-Auwire5~20μ”2.2UltrasonicBonding-Auwire1.2~5μ”UltrasonicBonding-Alwire0~1μ”脫脂酸性清潔劑40～50℃,4～7分水洗兩段式水洗常溫微蝕過硫酸鈉＋H2SO425～35℃,1～2分水洗兩段式水洗常溫酸洗5%H2SO4常溫,0.5～1.5分水洗兩段式水洗常溫預浸H2SO4或HCl常溫0.5～1.5分活化Pd觸媒25～30℃,0.5?.5分水洗兩段式水洗常溫化學鎳Ni/P合金78～88℃,10～40分水洗兩段式水洗常溫浸鍍金置換型薄金80～90℃,5～15分回收水洗兩段式水洗線外水洗烘乾化鎳浸金流程7主成份(1)有機酸或無機酸(2)界面活性劑功能(1)去除銅面輕微氧化物及污物(2)降低液體表面張力,將吸附於銅面之空氣及污物排開,使藥液在其表面擴張,達潤溼效果主反應CuO+2H+→Cu+H2O2Cu+4H++O2→2Cu2++2H2O酸性清潔劑ACL-0078清潔作用機構1.受污物污染的物質表面2.水的表面張力大,濕潤性小,沒有去污作用.3.清潔劑對污物及物質之濕潤性及吸附性大,結果減少了污物對物質表面之附著力.4.清潔劑再進一步溶化污物,將污物去除固體表面的原子或分子因為其原子價力或分子間力沒有飽合,故比內部的原子或分子具有更大的能.所以固體表面有吸附氣體或液體的能力.液體與表面接觸時先將其所吸附的氣體趕走後始能吸附液體.此現象稱為濕潤(wetting).9微蝕主成份(1)過硫酸鈉(2)硫酸功能(1)去除銅面氧化物(2)銅面微粗化,使與化學鎳層有良好的密著性主反應Na2S2O8+H2O→Na2SO4+H2SO5H2SO5+H2O→H2SO4+H2O2H2O2+Cu→CuO+H2OCuO+H2SO4→CuSO4+H2O10酸洗主成份-硫酸功能-去除微蝕後的銅面氧化物主反應CuO+H2SO4→CuSO4+H2O11預浸主成份:硫酸功能(1)維持活化槽中的酸度(2)使銅面在新鮮狀態(無氧化物)下,進入活化槽主反應CuO+H2SO4→CuSO4+H2O12活化KAT-450主成份(1)硫酸鈀或氯化鈀(2)硫酸或鹽酸功能在銅面置換(離子化趨勢CuPd;溶液中離子的電位高於被鍍物的電位)上一層鈀,以作為化學鎳反應之觸媒(作為氧化劑,使次磷酸根氧化).陽極反應Cu→Cu2++2e-陰極反應Pd2++2e-→Pd全反應Cu+Pd2+→Cu2++Pd13化學鎳NPR-4功能:在活化後的銅面鍍上一層Ni/P合金,作為阻絕金與銅之間遷移（Migration）或擴散（Diffusion）的障蔽層.主成份:(1)硫酸鎳-提供鎳離子.(2)次磷酸二氫鈉-還原劑,使鎳離子還原為金屬鎳.(3)錯合劑-形成鎳錯離子,防止氫氧化鎳及亞磷酸鎳生成,增加浴安定性,緩衝pH變動.(4)pH調整劑-維持適當pH.(5)安定劑-防止鎳在膠體粒子或其他微粒子上還原.(6)添加劑-增加被鍍物表面的負電位,使啟鍍容易及增加還原效率.14PdPdNi-PGrain沉積CuPd2+CuCuCu2+1.活化2.Ni/P沉積3.Ni/P持續生長Ni-P15鍍層表面形態&鍍鎳時間15min0min2min7min15min30min60min2min0min15min7min16浸鍍金TCL-61主成份(1)金氰化鉀KAu(CN)2(2)有機酸(3)螯合劑功能(1)提供Au(CN)2—錯離子來源,.在鎳面置換(離子化趨勢NiAu)沉積出金層.(2)防止鎳表面產生鈍態並與溶出的Ni2+結合成錯離子.(3)抑制金屬污染物(減少游離態的Ni2+,Cu2+等).陽極反應Ni→Ni2++2e-陰極反應Au(CN)2-+e-→Au+2CN-Ni+(Au(CN)2)-→Ni2++Au+2CN-17置換金反應離子化趨勢NiAuNiNi→Ni2++2e－Au(CN)2－+e－→Au+2CN－Ni2++螯合劑→Ni錯離子Ni/P18化鎳金檢驗問題判定19金面紅斑1)鎳厚度不足2)薄金浸鍍時間過長3)水洗水發霉4)金藥液污染(Fe)5)有機污染(綠漆溶出)6)鎳鍍層不良7)高溫疊板8)Cu含量過高20滲鍍1)活化液污染(尤其是Fe)2)活化液老化3)活化液溫度過高4)活化後水洗不良5)Ni槽補充異常6)Ni槽液溫太高7)蝕刻未淨(殘銅)8)疊板9)活化時間過長21金面粗糙1)Cu面粗糙2)Cu面過度氧化3)Cu面不潔(綠漆或顯影液殘留4)Ni面粗糙6)Ni錯合劑太低5)Ni鍍液中有不溶性顆粒6)前處理不良7)不溶性顆粒帶入Ni鍍液中8)水質不潔22金面色差1)Ni槽補充異常2)Cu面不潔3)Ni槽金屬雜質污染4)綠漆溶入鍍液中5)Ni槽活性太差6)活化不良7)水洗不良8)水斑23局部露銅1)Cu面污染2)綠漆殘留24縮錫1)Au面污染(指紋)2)化鎳金後製程污染3)Au面紅斑(Cu)4)錫膏污染(Cu)5)冷焊6)鎳鍍層龜裂25露銅1)電位差(獨立線路)2)活化不良(KAT-450)3)Ni活性不良4)藥液污染5)Ni槽循環量過大26鎳面色差1)電位差(獨立線路)2)活化不良(KAT-450)3)Ni活性不良4)藥液污染5)Ni槽循環量過大1)活化不良(KAT-450)2)Ni槽活性不良