全板镀金工艺培训教材
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镀金培训教材一、镀金用途:1.电镀黄金属面心立方结构,具有很好的耐磨性、延展性、硬度(110~170HV)。
2.黄金具有良好的导电性能,表面平整、接触电阻小。
3.黄金具有良好的抗腐蚀、抗氧化性能。
如250℃以下HF及H2SO4比重1.46以下的HNO3,都不能浸蚀黄金。
但王水HNO3:HCL 1:3则可迅速溶解黄金,工业上常用氧化剂加KCN或NaCN来溶解黄金。
二、流程:1.一般流程:磨板—→酸洗—→水洗—→镀镍—→水洗—→活化—→水洗—→镀金—→金回收。
2.Delco板2P42425、2P42426流程(1# line):NPS微蚀—→水洗—→酸洗—→水洗—→镀镍—→水洗—→活化—→水洗—→镀金—→金回收。
三、每个药水缸作用及控制参数:1.磨板及NPS微蚀:①两者目的皆为清洁铜面,消除Cu表面钝化膜、氧化等,而获得较为均匀且粗糙的表面,以增加Cu–Ni结合力。
②磨板效果与压力、速度、磨辘大小及磨辘平整程度有关。
本厂金手指拉压力1# 2~8bar,3# 0.2~2bar,4# 1~8bar(供参考)。
③1# line采用微蚀作镀镍前处理,可以得到比磨板更平整的Cu面,没有划痕,使金手指有更良好的导电性能。
微蚀效果的影响参数有4个:A.NPS浓度(50~70g/l)。
B.H2SO4(5%~7% V/V)。
C.Cu2+含量(<20g/l)。
D.药水缸使用时间(<3kft2或一周换缸一次)。
①作用:清洗磨板产生的毛丝、铜粉等杂物,提高金属表面活性。
②参数:H2SO4 8~10% V/V更换频率:每班一次。
3.镀镍:①镀镍作为镀金的预镀层,可提高Au电镀过程中的扩散能力,及提高温度时的稳定性。
②原理:A.阳极反应:Ni–2e—→Ni2+B.阴极反应:Ni2++2e—→Ni –0.25V2H++2e—→H2↑电流负电位在达到界限电流时,阴极表面的金属离子浓度接近零,随电流的继续加大有氢气放出,电镀效率减少。
全板镀金工艺培训教材
欧伟标
一、工艺原理及流程
上板→除油→喷洗→浸洗→微蚀→喷洗→浸酸→镀铜→二级水洗→微蚀→喷洗→浸洗→浸酸→镀镍→二级水洗→镀金→金回收缸→二级水洗→烘干→卸板
全板镀金是表面处理工艺的一种,经过平板电镀的板件,用碱蚀菲林做好干膜后,在全板镀金线按顺序镀上铜、镍、金,镀铜主要是为了满足孔壁铜厚的要求,镍是客户的焊接用的,金主要是用于保护镍层不受氧化。
根据金厚的不同又可以分为抗蚀金和厚金,抗蚀金一般大约为0.5微英寸,厚金是按照客户要求的,一般是1微英寸,理论上可以做到任何厚度的金,但金厚并非越厚越好,因为金在焊接时是以小颗粒状分散在焊料中的,并不是以合金形式存在的,当金含量到一定程度时就会引起焊点变脆,而且金厚要求高时需要延长镀金时间,由于镀金时金液对干膜的攻击比较大,很容易引起渗镀。
金厚要求高时成本也会直线上升,因此一般不允许超过4微英寸。
当金浓度在1.0g/L时,要做2微英寸以上的厚度是比较难的,即使加大10倍的电流有时候也未必奏效,解决的方法有两个:1,提高金浓度;2,延长镀金时间到2min。
目前一厂有两条全板镀金线,工艺流程都一样,但不同之处在于老全板镀金线镀镍使用的是硫酸镍体系,新全板镀金线使用的是氨基磺酸镍体系,两种体系都是使用同样的光剂PC3,但深镀能力不一样,硫酸镍体系AR值大5.3的就要用长周期镀镍,磺酸镍体系深镀
能力较好正常15min镀镍条件下能够做到AR值6.7。
二、工艺维护
加药按照化学分析。
硫酸镍镍缸pH偏高用稀硫酸调节,氨基磺酸镍镍缸pH偏高用氨基磺酸酸调节。
即使是不生产,硫酸镍镍缸pH也会缓慢上升,化学分析镍缸pH是周1、5,故可在周4保养后要求工序添加硫酸200-400ml。
氨基磺酸镍镍缸很少出现pH值高的问题。
364金缸pH偏高用364预镀金酸液(364 STRIKE acid solution 生产线上有,如用完需再报买)调节。
一般不会偏低。
529金缸pH偏高用分析纯的柠檬酸(插脚镀金镀金工序有)调节,偏低时用7100添加剂C(AURUNA Basic Additive C)调节或用分析纯KOH。
7100添加剂C可以一次加1L,KOH可以一次加500g。
在正常抗蚀要求板件生产情况下,当Au浓度低于1.0g/l时需要加金盐,添加量视产量和Au浓度而定。
查询生产面积的地址是:http://cctcsvr6/infocenter/shopfloor/shopfloor_gx/qbdj_count.asp 364金缸:每加金盐1瓶(100g),同时需加364补充液1瓶(即4 unit,每unit为500ml),每次加364导电盐5公斤。
529金缸:每加金盐1瓶(100g),同时需加529补充液500ml,每次加529导电盐5 kg。
每1-2个月(视产量而定)可以领钴校正液和光剂P校正液进行添加。
若529金缸的赫氏槽片有烧焦,也可以加钴校正液和光剂P校正液。
镀液的比重对镀金的电流效率影响很大,所以要注意529导电盐的添加量,如果出现在同等条件下以前能镀到足
够厚度的板突然镀不够,很有可能就是镀液比重太低的原因,可以补加10公斤的529导电盐来改善。
金盐添加量可以按照电镀面积来添加,1微英寸金厚的按照1.5g 金盐/平方米电镀面积,1微英寸金厚的按照3g金盐/平方米电镀面积,抗蚀板可以按照1.5g金盐/2平方米电镀面积。
1微英寸金厚的镀金条件一般按照0.12ASD*1MIN,但当板件电镀面积较小时,输出电流就会较小,由于电缆消耗了部分电能,造成板件实际电镀电能不足,因此可以依据试镀结果把电流密度提高到0.14-0.16ASD。
抗蚀板的镀金条件一般按照0.12ASD*0.5MIN或者0.04-0.06ASD*1MIN。
2微英寸及以上金厚的,可以用0.1ASD*2MIN 试镀,如果试镀结果仍然不够,可以适当提高电流密度。
无铅焊接板件无论客户是否要求厚金,都要作成厚金,抗蚀的就按1微英寸控制。
三、常见质量问题
板内发白,一般为镍发白,可以添加PC-3光剂2-5升,也有可能是镍缸的有机污染太重,可以更换镍缸的过滤碳芯。
如确认为铜发白,则铜缸添加PCM+光剂。
注意镍缸和铜缸的碳芯过滤保养要加强。
板边发白,则很可能是夹具或阳极导电性能不好,检查确认。
金厚度不足,提高镀金电流密度或者加金盐后再试镀。
孔边条纹状垂流状亮色,一般为除油后水洗不足,可以更换镀镍前各水洗以及两个硫酸缸后确认。
板内白点或镀层不良,百倍镜下看为镀层粗糙,一般为前工序造
成的,例如显影干膜余胶、泪痕、磨板或显影线的压辊胶迹等。
金面氧化:可能原因包括回收缸用得太久,夹具的胶圈不良、烘不干,蚀刻后烘不干,镀金后污染手迹等等。
亮点,一般为显影后板件放置时间太长,有水迹氧化,镀金后显露出来。
镀层不良,有可能是平板电镀后氧化太严重造成的,也有可能是层压不良皱铜皮引起的,可以通过切片确认。
应该加强上板时的板面检查。