多層PCB沉金工藝控制技術介紹

　一、 工藝簡介
　　沉金工藝之目的的是在印制線路表面上沉積顏色穩(wěn)定，光亮度好，鍍層平整，可焊性良好的鎳金鍍層?；究煞譃樗膫€階段：前處理（除油，微蝕，活化、后浸），沉鎳，沉金，后處理（廢金水洗，DI水洗，烘干）。
　　二、 前處理
　　沉金前處理一般有以下幾個步驟：除油（30%AD-482），微蝕（60g/InaPS,2%H2SO4），活化 （10%Act-354-2），后浸（1%H2S04）。以除去銅面氧化物，并在銅面沉鈀，以作沉鎳活化中心。其中某個環(huán)節(jié)處理不好，將會影響隨后的沉鎳 和沉金，并導致批量性的報廢。生產(chǎn)過程中，各種藥水必須定期分析和補加，控制在要求范圍內(nèi)。較重要的比如：微蝕速率應控制在25U-40U,活化藥水 銅含量大于800PPM時必須開新缸，藥水缸的清潔保養(yǎng)對聯(lián)PCB的品質影響也較大，除油缸，微蝕缸，后浸缸應每周換缸，各水洗缸也應每周清洗。
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　　三、 沉鎳
　　沉鎳藥水的主要成分為Ni2+（5.1-5.8g/1）和還原劑次磷酸鈉（25-30g/1）以及穩(wěn)定劑，由于化學鎳對藥水成分范圍要求比較嚴格，在生產(chǎn)過程中必須每班分析化驗兩次，并依生產(chǎn)板的裸銅面積或經(jīng)驗補加Ni2還原劑，補加料時，
　　應遵循少量，分散多次補料的原則，以防止局部鍍液反應劇烈，導致鍍液加速老化，PH值，鍍液溫度對鎳厚影響比較大， 鎳藥水溫度抄襲控制在85℃-90℃。PH在5.3-5.7,鎳缸 不生產(chǎn)時，應將鎳缸溫度降低至70℃左右，以減緩鍍液老化，化學鎳鍍液對雜質比較敏感，很多化學成分對化學鎳有害，可分為以下幾類：抑制劑：包括 Pb.SnHg.Ti.Bi（低熔點的重金屬），
　　有機雜質包括S2,硝酸及陰離子潤濕劑。所有這些物質都會降低活性，導致化學鍍速度降低并漏鍍，嚴懲時，會導致化學鍍鎳工藝完全停止。 字串
　　有機雜質：包括：除以上所提到的有機的穩(wěn)定劑以外，還有塑料劑以及來自于設備和焊錫的雜質。盡管可通過連續(xù)鍍清除一部分雜質，但不能完全清除。
　　不穩(wěn)定劑：包括Pd和少量的銅，這兩種成分造在化學鎳不穩(wěn)定，使鍍層粗糙，而且過多地鍍在槽壁及加熱器上。固體雜質：包括硫酸鈣或磷酸鈣及其它不溶性物質沉入或帶入溶液。過濾可清除固體顆粒。
　　總之：在生產(chǎn)過程中要采取有效措施減少此類雜質混入鍍液。
　　四、沉金
　　沉金過程是一種浸金工藝，沉金缸的主要成分；Au（1.5-3.5g/l），結合劑為（Ec0.06-0.16mol/L），能在鎳磷合金層上置換出純金鍍怪，使得鍍層平滑，結晶細致，鍍液PH值一般在4-5之間，控制溫度為85℃-90℃。
　　五、后處理
　　沉金后處理也是一個重要環(huán)節(jié)，對印制線路板來說，一般包括：廢金水洗，DI水洗，烘干等步驟，有條件的話可以用水平 洗板積對沉金板進行進一步洗板，烘干。水平面洗板機可按藥水洗（硫酸10%,雙氧水30g/L），高壓DI水洗（30~50PSI），DI水洗，吹干，烘 干順序設置流程，以徹底除去印制線路板孔內(nèi)及表面藥水和水漬，而得到鍍層均勻，光亮度好的沉金板。
　　六、生產(chǎn)過程中的控制
　　在沉鎳金生產(chǎn)過程中經(jīng)常出現(xiàn)的問題，常常是鍍液成分失衡，添加劑品質欠佳及鍍液雜志含量超標，防止和改善此問題，對工藝控制起到很大的作用，現(xiàn)將生產(chǎn)過程中應注意的因素有以下幾種：
　　化學鎳金工藝流程中，因為有小孔，每一步之間的水洗是必需的，應特別注意。
　　微蝕劑與鈀活化劑之間
　　微蝕以后，銅容易褪色，嚴重時使鈀鍍層不均勻，從而導致鎳層發(fā)生故障，如果線路板水洗不好，來自于微蝕的氧化劑會阻止鈀的沉積，結果影響沉金的效果，從而影響板的品質。
　　鈀活化劑與化學鎳之間
　　鈀在化學鎳工藝中是最危險的雜質，極微量的鈀都會使槽液自然分解。盡鈀的濃度很低，但進入化學鍍槽前也應好好水洗，建議采用有空氣攪拌的兩道水洗。
　　化學鎳與浸金之間
　　在這兩步之間，轉移時間則容易使鎳層鈍化，導致浸金不均勻及結合力差。這樣容易造成甩金現(xiàn)錫。
　　浸金后
　　為保持可焊性及延展性，鍍金后充分水洗（最后一道水洗最好用蒸餾水），并完全干燥，特別是完全干燥孔內(nèi)。
　　沉鎳缸PH,溫度
　　沉鎳缸要升高PH,用小于50%氨水調(diào)節(jié)，降低PH,用10%V/V硫酸調(diào)節(jié)。所有添加都要慢慢注入，連續(xù)攪拌。 PH值測量應在充分攪拌時進行，以確保均衡的鍍液濃度。溫度越高，鍍速越快。當鍍厚層時，低溫用來減慢針出現(xiàn)。不操作時，不要把溫度保持在操作溫度，這會導致還原劑和穩(wěn)定劑成分分解。
　　在沉金工序中，應著重討論沉金量，沉金液，添加劑配方，成分之素質等等，隨著生產(chǎn)工藝的要求提高，一些傳統(tǒng)的工藝控制方法已不能滿足品質的要求，線路板公司應不斷探索先進工藝，嚴格控制所有參數(shù)，加強管理才能不斷改善產(chǎn)品品質。
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