ENIG化镍金制程教育训练课程.ppt

化鎳金製程教育訓練ENIG Process Training 伊希特化股份有限公司 Rookwood Electrochemicals Asia Ltd. 內容大綱 表面處理概要 OMG化學鎳浸金製程特色 化學鎳浸金製程概論 化學鎳浸金製程流程 化學鎳浸金製程管理監控 前製程對化學鎳浸金製程的影響 化學鎳浸金製程常見的問題 簡介:表面處理概要 何謂化鎳金？ (ENIG, Electroless Nickel Immersion Gold) 為Metal Finish之一種，其是在被催化的銅面上沉積兩層金屬的製程。利用金低接觸電阻及不易氧化的特性，對線路提供良好的傳導及保護；鎳層則是焊錫時之焊點並提供銅金中間緩衝層，避免銅和金互相的擴散或遷移。 化學鎳浸金製程概論 使用化學鎳浸金製程目的 焊墊表面平坦適合焊接 墊面接觸導通優異 具良好打線能力 高溫不氧化可作為散熱表面 化鎳金特色 焊墊表面平坦適合焊接 墊面之接觸導通優異 具良好打線能力 高溫不氧化可做為散熱之表面 化鎳金製程厚度控制 Ni/P層：60~400 μ” Au 層： 1 ~ 3 μ” 化鎳金產品特色 是專門針對PCB使用之化學鎳 硫酸鈀系列活化藥水 銅離子濃度上升慢，槽液壽命長 中磷系列之化學鎳產品 不需做起鍍處理 槽液無板量負載最低之限制 化鎳槽液操作壽命可達5 個MTO 藥液穩定，控制容易 與綠漆搭配性良好 封裝時無黑墊之情形 化鎳金反應示意圖I 化鎳金反應示意圖II 藥液特性及操作條件 Acid Cleaner(酸性清潔) AC-18 作用 去除銅面上指紋、油漬及氧化物 降低槽液表面張力，以達更好之潤濕效果 不傷害綠漆及乾膜 操作條件 濃度：10±5 % 溫度：40±5 ℃ 浸泡時間：4±1 min 當槽頻率：300 BSF/Gal Micro-Etch(微蝕) 作用 可使用H2SO4/H2O2或SPS系列 去除銅面氧化物 使銅面微粗化，使化學鎳有良好的附著能力 微蝕量控制在30-100μ”左右 不同微蝕劑對金面外觀光亮程度表現 Acid Dip H2O2 PP-100 SPS H2SO4/H2O2與SPS微蝕系列比較 酸浸 H2SO4 作用 去除板面上之銅鹽 操作條件 濃度：2-6 % 溫度：R.T. 浸泡時間：1 min 當槽頻率：100 BSF/Gal or 0.2 g/l Cu Pre-Dip(預浸) H2SO4 作用 去除板面上之金屬氧化物 當作犧牲溶液，避免活化槽受到污染，並維持其酸度。 操作條件 濃度：2-5 % 溫度：R.T. 浸泡時間：1 min 當槽頻率：100 BSF/Gal or 0.2 g/l Cu Activator(活化) 9025M 特色 使用硫酸鈀，不含氯離子 槽液壽命長 可在室溫下操作 穩定性高 作用 在銅面上行置換反應，沉積一層鈀，作為化學鎳反應之催化劑。 反應機構 陽極 Cu → Cu2+ + 2e- (E0 = -0.34 V) 陰極 Pd2+ + 2e- → Pd (E0 = 0.98 V) 全反應 Cu + Pd2+ → Cu2+ + Pd 操作條件 配槽： 9025MA：2.5% 9025MB：20% 濃度控點： 鈀強度：50±20 ppm 酸值：20±2 % 溫度：15±30 ℃ 浸泡時間：45±15 sec 當槽頻率：3 MTO or 0.15 g/l Cu Acid-Dip(後浸) H2SO4 作用 去除板面上之多餘的鈀離子 操作條件 濃度：8-12 % 溫度：R.T. 浸泡時間：1 min 當槽頻率：100 BSF/Gal or 0.2 g/l Cu E’less Ni(化鎳) 9026M 特色 槽液操作壽命可達 5 個MTO 不需做起鍍處理 鎳層平均沈積速率 0.22 microns/min 槽液無板量負載最低之限制，就算板負載量為 0.1 ft2/gal ,沈積速率仍為0.22 microns/min 只需兩劑等比例添加就可穩定控制鎳離子濃度及pH值 作用 以氧化還原法於銅面上沉積一層鎳。各成份及其作用如下： 硫酸鎳：提供鎳離子 次磷酸鈉：當作還原劑，使鎳離子還原為金屬鎳 錯合劑： 降低槽液中自由鎳離子的濃度 避免鎳鹽或亞磷酸鹽的沉澱 當作pH緩衝劑 安定劑：穩定槽液，避免析出。 反應機構 陽極 H2PO2-+H2O → H2PO3-+ 2H++ 2e- 陰極 Ni2++ 2e- → Ni 2H++ 2e- → H2↑ H2PO2-+ e- → P + 2OH- 操作條件 配槽 9026BMM：14% 9026AM ：4.0%