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一、 工藝簡(jiǎn)介
沉金工藝之目的的是在印制線(xiàn)路表面上沉積顏色穩定,光亮度好,鍍層平整,可焊性良好的鎳金鍍層?;究煞譃樗膫€(gè)階段:前處理(除油,微蝕,活化、后浸),沉鎳,沉金,后處理(廢金水洗,DI水洗,烘干)。
二、 前處理
沉金前處理一般有以下幾個(gè)步驟:除油(30%AD-482),微蝕(60g/InaPS,2%H2SO4),活化 (10%Act-354-2),后浸(1%H2S04)。以除去銅面氧化物,并在銅面沉鈀,以作沉鎳活化中心。其中某個(gè)環(huán)節處理不好,將會(huì )影響隨后的沉鎳 和沉金,并導致批量性的報廢。生產(chǎn)過(guò)程中,各種藥水必須定期分析和補加,控制在要求范圍內。較重要的比如:微蝕速率應控制在"25U-40U",活化藥水 銅含量大于800PPM時(shí)必須開(kāi)新缸,藥水缸的清潔保養對聯(lián)PCB的品質(zhì)影響也較大,除油缸,微蝕缸,后浸缸應每周換缸,各水洗缸也應每周清洗。
三、 沉鎳
沉鎳藥水的主要成分為Ni2+(5.1-5.8g/1)和還原劑次磷酸鈉(25-30g/1)以及穩定劑,由于化學(xué)鎳對藥水成分范圍要求比較嚴格,在生產(chǎn)過(guò)程中必須每班分析化驗兩次,并依生產(chǎn)板的裸銅面積或經(jīng)驗補加Ni2還原劑,補加料時(shí),應遵循少量,分散多次補料的原則,以防止局部鍍液反應劇烈,導致鍍液加速老化,PH值,鍍液溫度對鎳厚影響比較大, 鎳藥水溫度抄襲控制在85℃-90℃。PH在5.3-5.7,鎳缸 不生產(chǎn)時(shí),應將鎳缸溫度降低至70℃左右,以減緩鍍液老化,化學(xué)鎳鍍液對雜質(zhì)比較敏感,很多化學(xué)成分對化學(xué)鎳有害,可分為以下幾類(lèi):抑制劑:包括 Pb.SnHg.Ti.Bi(低熔點(diǎn)的重金屬),有機雜質(zhì)包括S2,硝酸及陰離子潤濕劑。所有這些物質(zhì)都會(huì )降低活性,導致化學(xué)鍍速度降低并漏鍍,嚴懲時(shí),會(huì )導致化學(xué)鍍鎳工藝完全停止。
有機雜質(zhì):包括:除以上所提到的有機的穩定劑以外,還有塑料劑以及來(lái)自于設備和焊錫的雜質(zhì)。盡管可通過(guò)連續鍍清除一部分雜質(zhì),但不能完全清除。
不穩定劑:包括Pd和少量的銅,這兩種成分造在化學(xué)鎳不穩定,使鍍層粗糙,而且過(guò)多地鍍在槽壁及加熱器上。固體雜質(zhì):包括硫酸鈣或磷酸鈣及其它不溶性物質(zhì)沉入或帶入溶液。過(guò)濾可清除固體顆粒。
總之:在生產(chǎn)過(guò)程中要采取有效措施減少此類(lèi)雜質(zhì)混入鍍液。
四、沉金
沉金過(guò)程是一種浸金工藝,沉金缸的主要成分;Au(1.5-3.5g/l),結合劑為(Ec0.06-0.16mol/L),能在鎳磷合金層上置換出純金鍍怪,使得鍍層平滑,結晶細致,鍍液PH值一般在4-5之間,控制溫度為85℃-90℃。
五、后處理
沉金后處理也是一個(gè)重要環(huán)節,對印制線(xiàn)路板來(lái)說(shuō),一般包括:廢金水洗,DI水洗,烘干等步驟,有條件的話(huà)可以用水平 洗板積對沉金板進(jìn)行進(jìn)一步洗板,烘干。水平面洗板機可按藥水洗(硫酸10%,雙氧水30g/L),高壓DI水洗(30~50PSI),DI水洗,吹干,烘 干順序設置流程,以徹底除去印制線(xiàn)路板孔內及表面藥水和水漬,而得到鍍層均勻,光亮度好的沉金板。
六、生產(chǎn)過(guò)程中的控制
在沉鎳金生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常出現的問(wèn)題,常常是鍍液成分失衡,添加劑品質(zhì)欠佳及鍍液雜志含量超標,防止和改善此問(wèn)題,對工藝控制起到很大的作用,現將生產(chǎn)過(guò)程中應注意的因素有以下幾種:
化學(xué)鎳金工藝流程中,因為有小孔,每一步之間的水洗是必需的,應特別注意。
微蝕劑與鈀活化劑之間
微蝕以后,銅容易褪色,嚴重時(shí)使鈀鍍層不均勻,從而導致鎳層發(fā)生故障,如果線(xiàn)路板水洗不好,來(lái)自于微蝕的氧化劑會(huì )阻止鈀的沉積,結果影響沉金的效果,從而影響板的品質(zhì)。
鈀活化劑與化學(xué)鎳之間
鈀在化學(xué)鎳工藝中是最危險的雜質(zhì),極微量的鈀都會(huì )使槽液自然分解。盡鈀的濃度很低,但進(jìn)入化學(xué)鍍槽前也應好好水洗,建議采用有空氣攪拌的兩道水洗。
化學(xué)鎳與浸金之間
在這兩步之間,轉移時(shí)間則容易使鎳層鈍化,導致浸金不均勻及結合力差。這樣容易造成甩金現錫。
浸金后
為保持可焊性及延展性,鍍金后充分水洗(最后一道水洗建議用蒸餾水),并完全干燥,特別是完全干燥孔內。
沉鎳缸PH,溫度
沉鎳缸要升高PH,用小于50%氨水調節,降低PH,用10%V/V硫酸調節。所有添加都要慢慢注入,連續攪拌。 PH值測量應在充分攪拌時(shí)進(jìn)行,以確保均衡的鍍液濃度。溫度越高,鍍速越快。當鍍厚層時(shí),低溫用來(lái)減慢針出現。不操作時(shí),不要把溫度保持在操作溫度,這會(huì )導致還原劑和穩定劑成分分解。
在沉金工序中,應著(zhù)重討論沉金量,沉金液,添加劑配方,成分之素質(zhì)等等,隨著(zhù)生產(chǎn)工藝的要求提高,一些傳統的工藝控制方法已不能滿(mǎn)足品質(zhì)的要求,線(xiàn)路板公司應不斷探索先進(jìn)工藝,嚴格控制所有參數,加強管理才能不斷改善產(chǎn)品品質(zhì)。