淺析多層PCB沉金工藝控制

　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。
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　　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。 字串
　　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（最后一道水洗最好用蒸餾水），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)。
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