插脚镀金工艺培训教材
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一、作业流程:高锰酸钾刷磨插板上架膨胀双水洗回收热水洗双水洗预中和双水洗中和双水洗整孔热水洗双水洗微蚀双水洗预活化活化双水洗还原I还原II双水洗化学铜双水洗二、常用化学原料:膨胀剂、液碱(35%)、中和剂、硫酸(98%)、整孔剂、过硫酸钠、预浸剂、活化剂-2N、双氧水、还原剂硼酸、化学铜185B、化学铜185C、化学铜添加剂。
三、主要流程的作用:四、常见不良问题、原因、纠正方法五、作业注意事项1、待刷磨之PCB需保持板面清洁,若有残胶或表面有油污,需处理干净后方可刷磨。
2、刷磨前须测刷痕,板材厚度不同之PCB不得同时刷磨,需重新量测刷磨。
3、严禁用洒精及其它溶剂清洗刷磨轮和滚轮。
4、停水时不得刷板。
5、PTH后水槽放置之板严禁露液面。
6、药水添加时严禁不同药水相混。
7、PTH作业时不能裸露手接触板面。
8、添加固体药水时须槽外溶解。
9、添加药水时时务必配戴防护工具。
10、药水分析添加单务必按规定30min内添加完毕,如有异常须重新取样确认。
11、PTH背光≥8级,低与≥8级时须做重工。
酸性镀铜酸性镀铜分为一次铜(全板镀铜)和二次铜(图形电镀)其工艺流程如下:一、一次铜作业流程:上挂架酸浸镀铜双水洗下料一次铜后刷磨验孔转下制程二、常用化学原料硫酸(98%)、硝酸(68%)、五水流酸铜、盐酸、酸铜添加剂、磷铜三、二次铜作业流程上挂架脱脂双水洗微蚀双水洗酸浸镀铜水洗高位水洗预浸镀锡双水洗下料四、常用化学原料硫酸(98%)、硝酸(68%)、五水硫酸铜、硫酸亚锡、盐酸、酸性清洁剂、过硫酸钠、酸铜添加剂、磷铜、锡球、锻面锡添加剂。
五、一次铜主要流程的作用六二次铜主要流程的作用七、镀铜基本原理酸性铜液,在直电压下,主要发生如下电极反应阴极Cu2++2 Cu 阳极Cu-2e Ce2+八、镀锡基本原理阴极Sn2++2e Sn 阳极Sn-2e Sn+九、铜槽镀液中各成份变化镀层影响1、硫酸铜:硫酸浓度太低,高电流区易烧焦,浓度太高,镀层分散能力降低2、硫酸:硫酸浓度太低,溶液导电差,镀液分散能力差,浓度太高,会降低Cu2+的迁移率,效率反而会降低,而且对铜层的延伸率不利3、氯离子:阳极活化剂,又是镀层的应力消除剂,氯离子可以帮助阳极正常溶解,并且和添加剂协同作用使镀层光亮,整平,还可以降低镀层的张应力氯离子浓度太低,镀层出现台阶状的粗糙镀层,易出现针点和烧焦、氯离子浓度过高,导致阳极钝化,镀层失去光泽。
生产部插件技能培训教材培训目的一、提高在职员工工作责任心及安全文明生产意识二、提高员工的作业技术水平,养成良好的作业习惯及品质观念,提高生产效力降低作业损耗。
适用范围一、适用于各生产部门的插件工培训培训内容一、电子元件器件的识别1.元件与器件的区别:元件:电子设备中常用的电阻器,电容器、电感器等通常称为元件。
器件:二极管、三极管、集成块等通常为电子器件,下面单独介绍。
二、电阻器1.电阻器:(简称电阻)是电子设备中应用最多的元件之一,有固定电阻和可变电阻(电位器)两大类。
2.电阻的种类和作用(1)在电路中电阻的符号用R表示,它的图形符号如图:(2)电阻按题材的不同,可分为碳膜电阻(RT型),金属膜电阻(RT型)和线绕电阻(RX型),碳膜电阻因价格低廉用的比较普遍。
(3)电阻在电路中用来分压、分流、滤波(与电容组合)阻抗匹配等作用。
A.分压——电阻与其它电阻元器件串联。
B.分流——电阻与其它电阻元器件并联,可从总电流中分去电流,使这些元器件电流降低。
(4)电阻在使用中应考虑它的阻值和功率,以满足电路正常工作的要求。
3. 电阻的标注方法,有直标法和色标法两种。
(1)直标法是将电阻器的类型及主要技术参数的数值直接标注在电阻器表面上。
(2)色标法是将电阻器类型及主要技术参数的数值,用颜色标注在它表面上。
A.普通的色环电阻有4环,前3环表示数字,第4环表示允许的误差。
如下表:要说明的是黑、金、银不出现在第一环,金和银不出现在第2环,无色即表示没有第4环,还应注意区分金和黄、银和白,前者有金属光泽,后者没有。
B. 识色环的口决黑为0,棕1,红2,橙为3,黄4,绿5,6为蓝,7紫,8灰,白定9。
C. 色环电阻的读、写色环电阻的数字部分由2位有效数字和若干个“0”组成。
首先确定哪一环是第一环,方法是一般4环电阻的误差环都为金或银,首先找到误差环后,从它的反端开始读写:第1环和第2环分别表示前两位有效数字,是什么颜色即写下它所代表的数字。
汕头超声印制板公司工作指示CHINA CIRCUIT TECHNOLOGY (SHANTOU) CORPORATIONWORK INSTRUCTION标题:插脚镀金TITLE:Gold Finger Plating Line文件编号:WI-Y1-TS-D02 版本:0D O C U ME N T N O.:VERSIONNO.:生效日期:2006年月日页数:8 E F F E C T I V ED A T E:PAGES:编写:日期:DRAFTED BY:DATE:审核:日期:AUDITED BY:DATE:批准:杨晓新日期:APPROVED BY:DATE:工作指示修改表1.0目的新工程师明确本生产线问题的处理和经验教训。
2.0 适用范围插脚镀金生产线。
3.0 内容3.1 赫氏槽片的判断:3.1.1 金赫氏槽片的判断1)低电流区发暗原因及解决办法:①PH值过高,可以通过使用柠檬酸进行调整,经验值一瓶500gAR级的柠檬酸大约可以调整PH值0.1-0.15。
②光剂低,可以使用光剂P(也叫校正液P),全名CorrectionSolution P。
由于我们的补充液7100里含有光剂,所以这种药水一般不添加。
在对金缸处理后才添加,大约使用碳粉处理后要求加入3L光剂P。
③金浓度高,要求检查液位,调整到合适浓度,根据目前实际的控制为4-8g/l,应该是不会偏高,工作指示控制调整值为8g/l,而OMG建议为12g/l。
④温度高。
要求检查加热比和冷却管的情况。
一直以来温度都比较稳定。
⑤电流密度低。
每个星期要求实测一次电流情况。
同时做赫氏槽片提高电流,观察是否有改变来确认原因。
⑥有机杂质多,来源较多的情况是胶带、进水和水洗不干净,可以通过碳芯过滤来处理,但是由于碳芯会吸附金,造成金的浪费,所以尽量控制胶带不要被挡水片刮掉到金缸中和防止金缸进水(老PAL线经常进水,要注意)⑦铜、铅含量高。
该类以前MP80出现过一次,当时铜含量达到29ppm,当时进行了换半缸药水的处理办法。
电镀工艺培训资料一、电镀工序主讲:唐宏华时间:2005年5月16号19:00 地点:会议室培训人员:工程部全体人员培训记录:龚华明1、资料信息传递,文书资料,电脑资料2、制程能力解说,工艺参数3、工序流程解释,特殊工艺流程详细注解4、相关物料、设备的介绍,机器公差,极限加工能力5、相关制作原理注解6、相关操作工程优化注意事项7、相关培训试题黑化工序流程解释:黑化:采用化学溶液在铜箔表面生成一层黑色而致密的氧化铜层,增加其表面积,提高层压后铜表面与半固化片之间的结合力的一种氧化处理工艺。
工艺流程:来料检查→刷板(板厚>0.8mm)→上架→除油→水洗→水洗→微蚀→水洗→水洗→黑化→水洗→水洗→自检→干燥→叠牛皮纸→检验→转下工序工艺点原理说明:来料检查:来件表面应无任何抗蚀层覆盖及油污,如有则重新褪膜或用细砂纸打磨干净。
刷板:将目检合格板逐件放入刷板机进行磨刷处理。
其操作详见《电镀磨板机操作规范》,刷磨后表面应光亮均匀,无脏物等。
<注:板厚小于0.8mm或线宽小于10mil之板,省略磨板作业>上架:将待黑化板逐件装入黑化篮中并固定好。
操作中轻拿轻放,注意别擦花线路。
除油:清除板面指纹.油污及轻微氧化。
除油后检查板面,如不能形成均一的水膜,表明尚残留油污,须重新除油处理。
微蚀:去除铜面氧化,污物及有机杂质,利于黑化。
微蚀时严格控制微蚀时间,处理过长会导致线条变细,严重时露基材。
微蚀后板面呈均一的粉红色。
黑化:通过化学反应在内层铜面上生成黑色而致密的氧化铜层,增加其表面积,提高层压的结合力。
黑化时严格控制操作时间,黑化过长会导致生成的黑化层太厚,反而影响层压的结合力并在后工序中易遭到酸液浸蚀形成粉红圈。
高频前处理:工序流程解释:高频前处理:通过化学反应在孔壁吸附一层活性剂,以调整孔壁极性,提高孔金属化良率的一种孔化前处理工艺。
工艺流程:高频多层印制板孔化前处理工艺流程上架→溶胀→水洗→水洗→除胶渣→预中和<H2SO4+H2O2>→水洗→中和→水洗→水洗→清洗烘干→接高频双面印制板孔化前处理工艺流程高频双面印制板孔化前处理工艺流程烤板→高频活性剂处理→滴流→敲孔→热水洗→溢流水洗→手工刷洗或丝印磨板机轻刷→清洗烘干→接双面板沉铜工艺流程工艺参数及操作条件:工艺点原理说明:①除胶渣:详见《沉铜工序作业指导书》。
插脚镀金工艺培训教材何勇强一、插脚镀金P C B上用镀镍来作为贵金属衬底镀层,对某些单面印制板,也常用作面层。
对于重负荷磨损的一些表面,如开关触点、触片或插头金,用镍来作为金的衬底镀层,可大大提高耐磨性。
当用来作为阻挡层时,镍能有效地防止铜和其它金属之间的扩散。
哑镍/金组合镀层常常用来作为抗蚀刻的金属镀层,而且能适应热压焊与钎焊的要求,唯读只有镍能够作为含氨类蚀刻剂的抗蚀镀层,而不需热压焊又要求镀层光亮的PCB,通常采用光镍/金镀层(也就是我们的全板镀金)。
镍镀层厚度一般不低于2.5微米,通常采用3-5微米。
我们常说的PCB镀镍有光镍和哑镍(也称低应力镍或半光亮镍),通常要求镀层均匀细致,孔隙率低,应力低,延展性好的特点。
1.1流程贴蓝胶带(贴蓝胶带时要自检)→压蓝胶带→切角或锣边→上板→微蚀→水洗→打磨→水洗→前活化→DI水洗→镀镍→水洗→后活化→DI水洗→镀金→水洗→吹干→下板→撕蓝胶带→氨水洗→贴红胶带→冷压→烘板→热压→过板1.2 流程详解(材料、设备、原理、作用)插脚镀镍金的作用是:通过电镀的方法在金手指铜面镀上镍金,以起到保护镍层并耐磨的作用。
1.2.1 贴蓝胶带和压蓝胶带:材料:目前使用的蓝胶带为3M蓝胶带,该胶带的粘性比较小,不会有余胶,操作方便。
我们以前曾经使用过日东的蓝胶带,该胶带粘性好,但是有余胶,喷锡或沉金等表面处理都容易出现板面露铜的情况,有余胶一般采取走褪膜的方法。
蓝胶带要求为:结合力好,切面状况整齐,切面处有余胶少,胶带表面平整,涂胶面手感较不粘手,压板后气泡较少,操作性能好,容易拉、切、撕(如下图1)。
设备:压蓝胶带机,压辊每班都要用酒精清洁,主要是清洁压辊表面的胶带碎等,防止沾附在板面或金手指上造成污染,或损伤蓝胶带造成板面上金。
(如下图2)(图1:蓝胶带,切面整齐,切面处余胶少)原理:在非金手指区域的板面贴上蓝胶带,目的防止板面镀金。
工艺要求:胶带相交处重叠要超过2mm 。
胶带贴得平整,板边不许存在明显的褶皱或空隙;以药水不是因为贴胶带不规范而藏匿在胶带中,最后吹干时胶带上面的水能够较顺利的吹走为原则。
其他注意事项参考工作指示(如下图3)。
(图2:压蓝胶带机) (图3)1.2.2 切角或锣边:设备:切板机和锣板机。
一般要求使用锣板机,原因是切角后,板角非常锋利,容易擦花板面,而锣板却可以杜绝此问题。
(如图4、5)(图4:切板角) (图5:锣板角)作用:切断板边的连接导线,防止板边镀上金。
工艺要求:不可锣入板内或锣断工艺导线(图6),质量批量管制卡上的流程上有开V 槽的板件不可以锣掉角孔(V 槽孔)。
胶带重叠处(图6)1.2.3 微蚀:材料:NPS (过硫酸钠)和50%硫酸。
原理:化学反应方程式S 2O 82-+2H ++CuO → 2SO 42-+Cu 2++H 2O ,利用氧化还原反应清楚铜表面的氧化物,同时把铜面微粗化,提高镍铜结合力。
1.2.4 打磨材料:800目 针刷。
曾经使用毡刷,但是磨痕大,而且孔隙率大,对一些金手指铜面镀层不良严重的时候可以考虑使用。
(图7、8)(图7:毡刷) (图8:针刷)原理:对铜面进行打磨,使铜面粗化,提高镍铜结合力,改善金手指的颜色。
1.2.5 前后活化材料:50%硫酸。
曾经使用物料MP49,该物料对铜面有一定的微蚀作用,当铜面清洁不良导致的结合力不好的时候使用,不过由于现在硫酸的效果也可以,该物料已经停止购买。
原理:对铜面进行简单的清洗,除去板面的氧化物,防止水洗后进入镀镍时插头部分不被氧化而影响镀层结合力作用,同时防止带进药水污染镍缸。
1.2.6 电镀镍a .材料:硫酸镍、镍块、硼酸、氯化镍、碳酸镍、光剂-G 、润湿剂-Nb .原理:该系统属高速镀镍阳极为金属镍块,镀液主要组成是硫酸镍及光亮剂,由于溶液的流动是通过泵产生高速流动,使镀液中金属镍离子迅速得到补充,而金指导线实现快速镀镍过程,镀镍的厚度是通过调整电流密度和运行速度来实现。
C.镀液中各成分作用:1)硫酸镍:为镍液中的主盐,镍盐主要是提供镀镍所需的镍金属离子并兼起着导电盐的作用。
镀镍液的浓度随供应厂商不同而稍有不同,镍盐允许含量的变化较大。
镍盐含量高,可以使用较高的阴极电流密度,沉积速度快,常用作高速镀厚镍。
但是浓度过高将降低阴极极化,分散能力差,而且镀液的带出损失大。
镍盐含量低沉积速度低,但是分散能力很好,能获得结晶细致光亮镀层。
2)硼酸:用来作为缓冲剂,使镀镍液的PH值维持在一定的范围内。
实践证明,当镀镍液的PH值过低,将使阴极电流效率下降;而PH值过高时,由于H2的不断析出,使紧靠阴极表面附近液层的PH值迅速升高,导致Ni(OH)2胶体的生成,而Ni(OH)2在镀层中的夹杂,使镀层脆性增加,同时Ni(OH)2胶体在电极表面的吸附,还会造成氢气泡在电极表面的滞留,使镀层孔隙率增加。
硼酸不仅有PH缓冲作用,而且他可提高阴极极化,从而改善镀液性能,减少在高电流密度下的“烧焦“现象。
硼酸的存在还有利于改善镀层的机械性能。
3)CI—(氯离子)(图11):镍阳极活化剂。
因为我们现工艺采用可溶性阳极。
而镍阳极在通电过程中极易钝化,为了保证阳极的正常溶解,在镀液中加入一定量的阳极活化剂。
通过试验发现,CI—氯离子是最好的镍阳极活化剂。
在含有氯化镍的镀镍液中,氯化镍除了作为主盐和导电盐外,还起到了阳极活化剂的作用。
在不含氯化镍或其含量较低的电镀镍液中,需根据实际性况添加一定量的氯化钠。
溴化镍或氯化镍还常用来作去应力剂用来保持镀层的内应力,并赋与镀层具有半光亮的外观。
4)光剂(MPS-G)——该添加剂的主要成份是应力消除剂,应力消除剂的加入,改善了镀液的阴极极化,降低了镀层的内应力,随着应力消除剂浓度的变化,可以使镀层内应力由张应力改变为压应力。
常用的添加剂有:萘磺酸、对甲苯磺酰胺、糖精等。
与没有去应力剂的镍镀层相比,镀液中加入去应力剂将会获得均匀细致并具有半光亮的镀层。
通常去应力剂是按安培一小时来添加的(现通用组合专用添加剂包括防针孔剂等),而我们现在是手动补加。
5)润湿剂(MPS-N)——在电镀过程中,阴极上析出氢气是不可避免的,氢气的析出不仅降低了阴极电流效率,而且由于氢气泡在电极表面上的滞留,还将使镀层出现针孔。
镀镍层的孔隙率是比较高的,为了减少或防止针孔的产生,应当向镀液中加入少量的润湿剂,如十二烷基硫酸钠、二乙基已基硫酸钠、正辛基硫酸钠等,它是一种阴离子型的表面活性物质,能吸附在阴极表面上,使电极与溶液间的界面张力降低,氢气泡在电极上的润湿接触角减小,从而使气泡容易离开电极表面,防止或减轻了镀层针孔的产生。
D.药水维护与监控1)温度——不同的镍工艺,所采用的镀液温度也不同。
温度的变化对镀镍过程的影响比较复杂。
在温度较高的镀镍液中,获得的镍镀层内应力低,延展性好,温度加致50度C时镀层的内应力达到稳定。
一般操作温度维持在55--60度。
如果温度过高,将会发生镍盐水解,生成的氢氧化镍胶体使胶体氢气泡滞留,造成镀层出现针孔,同时还会降低阴极极化。
所以工作温度是很严格的,应该控制在规定的范围之内,在实际工作中是根据供应商提供的最优温控值,采用常温控制器保持其工作温度的稳定性。
2)PH值——实践结果表明,镀镍电解液的PH值对镀层性能及电解液性能影响极大。
在PH≤2的强酸性电镀液中,没有金属镍的沉积,只是析出轻气。
一般PCB镀镍电解液的PH值维持在3—4之间。
PH值较高的镀镍液具有较高的分散力和较高的阴极电流效率。
但是PH过高时,由于电镀过程中阴极不断地析出轻气,使阴极表面附近镀层的PH值升高较快,当大于6时,将会有轻氧化镍胶体生成,造成氢气泡滞留,使镀层出现针孔。
氢氧化镍在镀层中的夹杂,还会使镀层脆性增加。
PH较低的镀镍液,阳极溶解较好,可以提高电解液中镍盐的含量,允许使用较高的电流密度,从而强化生产。
但是PH 过低,将使获得光亮镀层的温度范围变窄。
加入碳酸镍或碱式碳酸镍,PH值增加;加入氨基磺酸或硫酸,PH值降低,在工作过程中每四小时检查调整一次PH值。
3)阳极——目前所能见到的PCB常规镀镍均采用可溶性阳极,用钛篮作为阳极内装镍角已相当普遍。
其优点是其阳极面积可做得足够大且不变化,阳极保养比较简单。
钛篮应装入聚丙烯材料织成的阳极袋内防止阳极泥掉入镀液中。
并应定期清洗和检查孔眼是否畅通。
新的阳极袋在使用前,应在沸腾的水中浸泡。
4)净化——当镀液存在有机物污染时,就应该用活性炭处理。
但这种方法通常会去除一部分去应力剂(添加剂),必须加以补充。
其处理工艺如下;(1)取出阳极,加除杂水5ml/l,加热(60—80度C)打气(气搅拌)2小时。
(2)有机杂质多时,先加入3—5ml/lr的30%双氧水处理,气搅拌3小时。
(3)将3—5g/l粉末状活性在不断搅拌下加入,继续气搅拌2小时,关搅拌静置4小时,加助滤粉使用备用槽来过滤同时清缸。
(4)清洗保养阳极挂回,用镀了镍的瓦楞形铁板作阴极,在0.5—0.1安/平方分米的电流密度下进行拖缸8—12小时(当镀液存在无机物污染影响质量时,也常采用)(5)换过滤芯(一般用一组棉芯一组碳芯串联连续过滤,按周期性便换可有效延期大处理时间,提高镀液的稳定性),分析调整各参数、加入添加剂润湿剂即可试镀。
分析——镀液应该用工艺控制所规定的工艺规程的要点,定期分析镀液组分与赫尔槽试验,根据所得参数指导生产部门调节镀液各参数。
(6)搅拌——镀镍过程与其它电镀过程一样,搅拌的目的是为了加速传质过程,以降低浓度变化,提高允许使用的电流密度上限。
对镀液进行搅拌还有一个十分重要的作用,就是减少或防止镀镍层产生针孔。
因为,电镀过程中,阴极表面附近的镀离子贫乏,氢气的大量析出,使PH值上升而产生氢氧化镍胶体,造成氢气泡的滞留而产生针孔。
加强对留镀液的搅拌,就可以消除上述现象。
常用压缩空气、阴极移动及强制循环(结合碳芯与棉芯过滤)搅拌。
(7)阴极电流密度——阴极电流密度对阴极电流效率、沉积速度及镀层质量均有影响。
测试结果表明,当采用PH较底的电解液镀镍时,在低电流密度区,阴极电流效率随电流密度的增加而增加;在高电流密度区,阴极电流效率与电流密度无关,而当采用较高的PH电镀液镍时,阴极电流效率与电流密度的关系不大。
与其它镀种一样,镀镍所选取的阴极电流密度范围也应视电镀液的组分、温度及搅拌条件而定,由于PCB拼板面积较大,使高电流区与低电流区的电流密度相差很大,一般采用2A/dm2为宜。
e)镍缸保养1)PH值调节:硫酸及碳酸镍2)有机污染的处理:1-3升双氧水(50%)在55℃温度下搅拌2小时,然后加入4mg/l活性炭粉处理2-4小时,静置后用助滤粉进行过滤。
3)金属污染的处理:Fe、Sn、Pb的分析低于10ppm,可用低电流密度拖缸0.5A/dm2或0.5-0.8V。