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印制线路板化镍金工艺控制

文章来源:格瑞恩有限公司 2017-06-09 11:14:51

一、除油槽

一般情况,沉镍金采用酸性除油剂来处理制板,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的效果,它应当具备不伤材料,低泡型易水洗的特点,后以二级市水洗或三级水洗更佳。

二、微蚀槽

目的在于清洁铜面氧化及前工序遗留残渣,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SPS溶液。沉镍金生产也有使用双氧水或酸性过硫酸钾微蚀液。由于铜离子对微蚀速率影响较大,通常须将铜离子的浓度控制在5-25G/L,以保证微蚀速率处于0。5-1。5UM,生产过程中,换槽时往往保留1/5-1/3槽旧液,以保持一事实上的铜离子浓度,也有使用少量氯离子加强微蚀效果。

另外,由于带出的微蚀残液,会导致铜面在水洗过程中迅速氧化,所以微蚀后水持和流量以及浸泡时间都须特别考虑,否则,预浸槽会产生太多的铜离子,继而影响钯槽寿命,在条件允许的情况下,微蚀水洗后,再加入5%左右的硫酸浸洗后进入预浸槽。

三、预浸槽

预浸槽在制程中没有特别的作用,只是维持活化槽的酸度以及使铜面在新鲜状态(无氧化)下,进入活化槽。理想的预浸槽除了钯之外,其它浓度与活化槽一致,实际上,一般硫酸钯活化系列采用硫酸作预浸剂,盐酸钯活化系列采用盐酸作预浸剂,也有使用氨盐作预浸剂(PH值另外调节),否则,活化制程失去保护会造成钯离子活化液局部水解沉淀。

四、活化槽

活化的作用是在铜面析出一层钯,作为化学镍起始反应之催化晶核,其形成过程则为钯与铜的化学置换反应。从置换的反应来看,钯与铜的反应速度会越来越慢,当钯将铜完全覆盖后(不考虑浸镀的疏孔性),置换反应会停止,但实际生产中,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,这会使钯的消耗大幅上升,更重要的是,这样容易造成渗镀等严重品质问题。

 

五、沉镍槽

化学沉镍是通过钯的催化作用下,NAH2PO2水解生成原子态H,同时H原子在钯催化条件下,将镍离子还原为单质镍而沉积在裸铜面上。作为沉镍,其本身也具备催化能力,由于其催化能力劣于钯晶体,所以反应初期主要是钯的催化作用在进行,当镍的沉积将钯晶体完全覆盖时,如果镍槽活性不足,化学沉积就会停止,于是漏镀问题就产生了,这种漏镀与镍缸活性严重不足所产生的漏镀不同,前者因已沉积大约20微英寸的薄镍,因而漏镀位在沉金后呈现白色粗糙金面,而后者根本无化学镍的沉积,外观至发黑的铜色。

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