印制电路板用化学镀镍金工艺探讨(二)

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1、印制电路板用化学镀镍金工艺探讨(二)3 化学镀镍金工艺流程作为化学镀镍金流程，只要具备以下6个工作站就可满足其生产要求：除油（3~7min）→微蚀（1~2min）→预浸（0.5~1.5min）→活化（2~6min）→沉镍（20~30min）→浸金（7~11min）3.1 安美特（Atotech）公司的化学镀镍金Aurotech工艺流程   Aurotech是安美特公司开发的化学镀镍/金制程的商品名称。适用于制作阻焊膜之后的印制电路板的裸铜区域（一般是焊脚或连接盘的导通孔）进行选择性镀覆的化学法。Aurotech工艺能在裸露

2、的铜表面和金属化孔内沉积均匀的化学镍/金镀层，即使是高厚径比的小孔也如此。Aurotech还特别用于超细线电路，通过边缘和侧壁的最佳覆盖达到完全抗蚀保护，同热风整平相比较，Aurotech没有特别高的温度，印制板基材不会产生热应力变形。此外，热风整平对通孔拐角处的覆盖较差，而化学镀镍/金却很好。与有机可焊涂层相比较，除了熔焊性能之外，Aurotech镀层还具有好的搭接焊、接触导通和散热功能。Aurotech的工艺流程及操作参数见表1。表1 Aurotech之工艺流程及操作参数 工序号 工序名称  药品名称 配制浓度 PH值

3、 温度 处理时间1 酸性清洁剂 CupraprosH2SO4（d=1.84） 100ml/L10ml/L <1 35~40°C 4~6¢ 3级逆流水洗 自来水    3~4¢2 微蚀 Na2S2O8H2SO4（d=1.84） 100g/L20ml/L <1 25~35°C 2~3¢ 3级逆流水洗 自来水    3~4¢3 预浸 H2SO4（d=1.84） 50ml/L <1 22~32°C 3~5¢ 活化 Aurotech-activatorH2SO4（d=1.84） 200ml/L50ml/L <1 23~25°C 1~

4、2¢ 3级逆流水洗 去离子水    3~4¢4 化学镀镍 AurotechCNNMod配制液AurotechCNNA补充剂浓NH3水 150ml/L60ml/L15~20ml/L 4.8~5.3 82~90°C 20~30¢ 化学镀镍 备用槽     3级逆流水洗 去离子水    3~4¢5 化学浸金 AurotechSF配制液Aurotech起始液K[Au（CN）2]（Au68.3%） 238ml/L2ml/L3g/L 4.0~5.0 72~80°C 10~15¢ 回收 去离子水    1~2¢ 2级逆流水洗 去离子水 

5、   2~3¢ 热水洗 去离子水    0.5~1¢ 烘干     4 化学镀镍/金之工艺控制4.1除油槽一般情况下，印制板化学镀镍/金采用酸性除油剂来处理待加工印制板，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效果的目的。它应当具备不伤阻焊膜、低泡型及易水洗的特性。4.2微蚀槽微蚀的目的，在于清洁铜表面之氧化及前工序遗留残渣，保持铜面新鲜及增加化学镀镍层的密着性。常用的微蚀液为酸性过硫酸钠溶液，参见表1。4.3 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下（无氧化物），

6、进入活化槽。4.4 活化槽活化的作用，是在铜面析出一层钯，作为化学镀镍起始反应之催化晶核。如前所述，其形成过程为Pd与Cu的化学置换反应。工艺控制需关心的问题有：钯槽稳定性问题、活化槽硝槽处理问题、增加后浸处理问题和活化后水洗问题。4.5 化学镀镍槽化学镀镍是通过在Pd的催化作用下，NaH2PO2水解生成原子态H，同时H原子在Pd催化条件下，将Ni2+还原为单质Ni而沉积在裸铜面上的过程。工艺控制需关心的问题有：磷含量问题、溶液PH值控制问题、镍槽寿命控制问题、溶液活性与稳定剂关系问题、溶液负载量（Loadingfacto

7、r）问题、镀镍槽的配制问题、程式选择问题和槽内壁镍层之去除问题。4.6 化学浸金槽 1）金槽之Au络合剂、PH值、SG、温度、浸渍时间要控制好。   在一般情况下，浸金槽的浸渍时间设定在7~11分钟，操作温度控制在80~90℃，可以根据客户的要求，通过调节温度来控制金厚。   2）沉积速率与浸金厚度问题   以励乐公司“RONMERSE SMT药水”为例，其沉积速率一般控制在0.05μm/5min，使金层厚度最小为0.03μm，最大为0.12μm，此金层能防止镍底不被氧化。   3）使用寿命问题   由于化学浸金是一个置换

8、式反应过程，随着金不断在镍底基上沉积，其反应速度逐渐下降，因而需注意浸金液的寿命，对于励乐公司“RONMERSE SMT药水”体系，大约在3MTO，超过它要及时进行更换。   4）金回收处理问题为了节省成本，金槽后需加装回收水洗，同时还能减轻对环境的污染。5化学镀镍/金可焊性控制  5.1金层厚度对可焊