化学镍金制程分析

《化学镍金制程分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、ElectrolessNickle/ImmersionGoldProcess需有循环过滤装置（循环量6~8turnover）,加热装置（石英或铁弗龙）目的：去除铜箔表面的轻微氧化物以及轻微的油脂等杂质，并且为微蚀制造一个湿润的表面。活化目的：可以使裸露的铜表面置换上一层钯金属，作为无电镍金层的初始活力来源。目的：作为下一站钯活化的预处理，保护活化槽不受污染，维持活化槽各组分的稳定。预浸目的：使铜面产生一个良好的粗糙面，促进铜面与化学镍的良好覆着。微蚀酸性清洁CLEN需有循环过滤装置（循环量6~8turnover）,加热装置（石英或铁弗龙），打气装置化学反应式：P

2、d2++CUPd+CU2+需有循环过滤装置（循环量6~8turnover）,加热装置（石英或铁弗龙）化学镀镍目的：为裸铜面提供一层要求厚度的镍层。防止铜离子的迁移。并且具备一定的硬度和良好的耐磨性能。主反应：Ni2++2H2PO2-+2H2O=Ni+2HPO32-+4H++H2副反应：4H2PO2-=2HPO32-+2P+2H2O+H2■原理：次磷酸盐水解生成原子态H，同时H原子在钯的催化下，将镍离子还原成单体镍而沉积在铜表面。化学镍槽：不锈钢304或316；PP需有循环（过滤）装置（循环量5~10turnover）,加热装置（不锈钢），正电保护装置，自动加药系

3、统化学浸金目的：在镍层上镀上一定要求厚度的金层，保护镍层不被钝化。并且提供良好的接触导通性能。主要反应：2Au(CN)2-+Ni=2Au+Ni2++4CN-■原理：在活性镍表面，通过化学置换反应沉积薄金。需要有循环装置，加热装置（石英或铁弗龙）■化学镀镍/金可焊性控制  1金层厚度对可焊性和腐蚀的影响    在化学镀镍/金上，不管是施行锡膏熔焊或随后的波峰焊，由于金层很薄，在高温接触的一瞬间，金迅速与锡形成“界面合金共化物”（如AuSn、AuSn2、AuSn3等）而熔入锡中。故所形成的焊点，实际上是着落在镍表面上，并形成良好的Ni-Sn合金共化物Ni3Sn4，而

4、表现固着强度。换言之，焊接是发生在镍面上，金层只是为了保护镍面，防止其钝化（氧化）。因此，若金层太厚，会使进入焊锡的金量增多，一旦超过3%，焊点将变脆性反而降低其粘接强度。    据资料报导，当浸镀金层厚度达0.1μm时，没有或很少有选择性腐蚀；金层厚度达0.2μm时，镍层发生腐蚀；当金层厚度超过0.3μm时，镍层里发生强烈的不可控制的腐蚀。  2镍层中磷含量的影响    化学镀镍层的品质决定于磷含量的大小。磷含量较高时，可焊性好，同时其抗蚀性也好，一般可控制在7~9%。当镍面镀金后，因Ni-Au层Au层薄、疏松、孔隙多，在潮湿的空气中，Ni为负极，Au为正极，

5、由于电子迁移产生化学电池式腐蚀，又称焦凡尼式腐蚀，造成镍面氧化生锈。严重时，还会在第二次波峰焊之后发生潜伏在内的黑色镍锈，导致可焊性劣化与焊点强度不足。原因是Au面上的助焊剂或酸类物质通过孔隙渗入镍层。如果此时镍层中磷含量适当（最佳7%），情况会改善。  3镍槽液老化的影响    镍槽反应副产物磷酸钠（根）造成槽液“老化”，污染溶液。镍层中磷含量也随之升高。老化的槽液中，阻焊膜渗出的有机物量增高，沉积速度减慢，镀层可焊性变坏。这就需要更换槽液，一般在金属追加量达4~5MTO时，应更换。  4PH值的影响    过高的PH，使镀层中磷含量下降，镀层抗蚀性不良，焊接

6、性变坏。对于安美特公司之Aurotech（酸性）镀镍/金体系，一般要求PH不超过5.3，必要时可通过稀硫酸降低PH。  5稳定剂的影响    稳定剂可阻止在阻焊Cu焊垫之间的基材上析出镍。但必须注意，太多时不但减低镍的沉积速度，还会危害到镍面的可焊性。  6不适当加工工艺的影响    为了减少Ni/Au所受污染，烘烤型字符印刷应安排在Ni/Au工艺之前。光固型字符油墨不宜稀释，并且也应安排在Ni/Au工艺之前进行。    做好Ni/Au之后，不宜返工，也不宜进行任何酸洗，因为这些做法都会使镍层埋伏下氧化的危险，危及可焊性和焊点强度。  7两次焊接的影响对低档卡板

7、只做一次焊接，一般不会有问题。但如笔记型电脑的主板、手机或PC等高档板，一般需两次焊接。第一次焊接后，助焊剂残余会浸蚀镍层。第二次焊接的高温会促使氧化甚至变黑，其固有强度变坏，无法通过振动试验。遇到这种情况，只能从槽液管理上入手进行改进，使镀镍层具有更好的抗蚀性能。6化学镀镍/金与其它表面镍金工艺    化学镀镍/金除了通常所指之化学镀薄金外，应打金线等需求，又派生出化学厚金工艺；出于耐磨导电等性能要求，也派生出化学镀镍金后的电镀厚金工艺；针对HDI板BGA位拉力要求，也派生出选择性沉金工艺。■化学厚金工艺1）工艺流程    除油®水洗®微蚀®水洗®预浸®活化®

8、水洗®沉镍®水洗®化学薄