PCB化镍金简介PCB化镍金简介.doc

化镍金简介 化学镍金工艺具有高度的平整性、均匀性、可焊性或耐腐蚀性等，正日益受到广大客户的青睐，?本文就实际生产中遇到一些常见品质问题的原因及对策进行探讨。化学镍金（ENIG）也叫化学浸金、浸镍或无电镍金，线路板化学镍一般P含量控制在7～9%（中磷），化学镍磷含量分为低磷（亚光型）、中磷（半光型）及高磷（光亮型），磷含量越高抗酸腐蚀性越强。化学镍分为铜上化镍、铜上化镍金上化镍钯金工艺。化镍常见问题有“黑垫”（常称为黑盘，镍层被腐蚀呈灰色或黑色不利于可焊性）或者“泥裂”（破裂）。化学金分为薄金（置换金，厚度1～5u〃）及厚金（还原性金，沉金厚度可以达25微英寸以上且金面不发红）。二、工艺流程?前处理（刷磨喷砂）→酸性除油剂→水洗→微蚀（过硫酸钠硫酸）→水洗→预浸（硫酸）→活化（Pd触媒）→纯水洗→酸洗（硫酸）→纯水洗→化学镍（Ni/P）→纯水洗→金→回收水洗→纯水洗→过纯热水洗烘干机。?三、工艺控制?1. 除油缸?　　PCB化镍金通常采用的是酸性除油剂作前处理，其作用在于去除铜面之轻度油脂及氧化物，达到铜面清洁及增加润湿效果的目的，不伤油墨低泡有机酸型易清洗板面。?2. 微蚀缸（SPS+H2SO4）?微蚀的目的在于去除铜面氧化层及前工序遗留残渣，保持铜面新鲜及增加化学镍层的密着性，常用微蚀液为酸性过硫酸钠溶液（Na2S2O8：80～120g/L；硫酸：20～30ml/L）。由于铜离子对微蚀速率影响较大（铜离子越高会加速铜面氧化，如水洗不充足易污染下一道药水槽，铜离子的浓度控制是根据所生产品质要求而定，以保证微蚀深度在0.5～1.0μm，换缸时往往保留1/5缸母液（旧液），以保持一定的铜离子浓度。?　3. 预浸缸?预浸缸只是维持活化缸的酸度以及使铜面在新鲜状态（无氧化物）下进入活化缸，硫酸钯预浸缸采用硫酸（H2SO4）作预浸剂，其浓度与活化缸一致。?4. 活化缸?活化的作用是在铜面析出一层钯（Pd），作为化学镍起始反应之催化晶核。其形成过程则为Pd与Cu的化学置换反应，在铜面置换上一层钯。实际生产中不可能也不必要将铜面彻底活化（将铜面完全覆盖）。从成本上讲这会使Pd的消耗增大且容易造成渗镀、甩镍等严重品质问题。?附：当槽壁及槽底出现灰黑色的沉积物，则需硝槽处理，其过程为：加入11硝酸，启动循环泵2小时以上或直到槽壁灰黑色沉积物完全除去为止。?5. 沉镍缸（沉镍还原反应）?化学沉镍是通过Pd的催化作用，NaH2PO2水解生成原子态H，同时H原子在Pd催化条件下，将镍离子还原为单质镍而沉积在裸铜面上（一般镍厚在100～250u〃，速率控制在～μ”/min）附：化学镍槽硝槽程序：将化学镍药水抽到备用槽，市售浓硝酸浓度是65%，硝槽浓度10～30%（V/V）的硝酸，开启过滤循环或微打气至少小时后，再静止数小时后须检查槽底或槽壁是否硝干净？如不干净需适量补充硝酸直至槽硝干净为止，硝干净后需将硝酸废液抽出并加水冲洗，再把槽注满水开启循环1分钟左右（至少选择次），排掉后加纯水并开启循环过滤1分钟，并检查槽里的水纯水PH值（试纸或PH仪检测）数据（一般纯水洗的PH值在5-7之间即可）us/cm以下）才算合格。 6. 沉金缸（沉薄金置换反应）?　　置换反应沉金，通常浸薄金30分钟可达到极限厚度（一般金厚在0.025～0.1μm），速率控制在0.～0.45μm/）。由于沉金液Au的含量很低（一般为0.5～2.0g/L），对PCB沉金溶液的扩散速度、内层分布相互影响到大面积焊盘（Pad）位与小面积Pad位沉积厚度的差异。一般来说，独立位小Pad位要比大面积Pad位的金厚度高100%也属正常现象。沉金的厚度要求可通过调节温度、时间或提高金浓度来控制金厚。金缸容积越大越好，不但其Au浓度变化小有利于金厚控制且可以延长换缸周期。?　　附：为了节省成本，金缸之后需加装回收水洗，同时也可减轻对环境的污染。回收缸之后一般都是纯水洗；当Cu2+≥5PPM，Ni2+≥500PPM时需更换。?、镀问题产生原因分析：?1. 镍缸活性太强；2. 前处理活化钯浓度高或被污染（金属铁、铜离子污染或局部温度高会加速药水老化）、浸泡板时间长、温度过高或在活化缸后（即沉镍前）水洗不足；3. 前工序磨板太深甚至伤基材易吸附钯、磨板前未彻底清洁设备上之辊辘且水压不足难冲洗干净线路边缘上残留之铜粉（没有完全被微蚀掉）、蚀刻后残铜、沉镍时易产生渗镀；4. 化铜PTH前处理胶体活化钯浓度高。?相应的改善对策：?1. 严格控制镍缸负载在0.3～dm2/L及适当稳定剂，当阳极保护电流0.A时需倒缸； 2. 严格控制活化槽液浓度、浸板时间、工作温度、水洗时间、活化后板子充分水洗及尽量避免槽液污染；3. 加强化镍前QC板子检查蚀刻后确保无残铜、磨刷设备清洁、微蚀深度、磨板深度以及水压必须要