化学镍金制程分析.doc

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1、ProcessElectrolessNickle/ImmersionGold■化学镀镰/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葆/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，实际上是着落在鎳表面上，并形成良好的Ni-S门合金共化物N13Sn4,而表现固着强度。换言之，焊接是发生在银面上，金层只是为了保护银面，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%

2、,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0.1Um时，没有或很少有选择性腐蚀；金层厚度达0.2um时，银层发生腐蚀；当金层厚度超过0.3Um吋，银层里发生强烈的不可控制的腐蚀。2牒层中磷含量的影响化学镀鎳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%。当鎳而镀金后，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，由于电子迁移产生化学电池式腐蚀，乂称焦凡尼式腐蚀，造成镰面氧化生锈。严重时，还会在第二次波峰焊之后发生潜伏在内的黑色

3、镰锈，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谋层。如果此时镰层中磷含量适当（最佳7%），情况会改善。3银槽液老化的影响银槽反应副产物磷酸钠（根）造成槽液“老化”，污染溶液。银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4〜5MT0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，焊接性变坏。对于安美特公司之Aurotech（酸性）镀银/金体系，一般要求PH不超过5.3,必要时可通

4、过稀硫酸降低PHo5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岀银。但必须注意，太多时不但减低镰的沉积速度，还会危害到银面的可焊性。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谋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

5、次焊接后，助焊剂残余会浸蚀银层。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，使镀银层具有更好的抗蚀性能。6化学镀银/金与其它表面银金工艺化学镀银/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；出于耐磨导屯等性能要求，也派生出化学镀鎳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®水洗®沉谋®水洗®化学薄金®回收®水洗®化学厚金®回收®水洗®干板

6、2）化学厚金之特点化学厚金是指在还原条件下，金离子被还原为金单质（还原剂同化学镀薄金），均匀沉积在化学薄金上面，在自催化作用下，达到所需要的厚度。一般情况下，印制板化学厚金的金厚控制在20Pin左右。某些情况下，也有超过30Ui门金厚的。3）工艺控制化学厚金最重要的是成本问题，所以，反应速度的控制尤为重要。络合剂、还原剂、稳定剂以及温度，是影响反应速度的重要因素。■沉金金手指电镀工艺1）工艺流程阻焊膜⑧沉镰金®干板®包胶纸®电镀金®去胶纸其中，电镀金为如下工艺流程：酸洗®水洗®刷磨®水洗®活化®水洗®镀金®回收®水洗®干

7、板2）沉金金手指电镀的特点沉金金手指这种类型的板，在制作过程中，先将整板的露铜部分，包括金手指部分进行化学镀鎳金。然后，单独将金手指按客户要求之厚度进行电镀金。这种工艺流程简单，性能可靠，既能满足客户元件粘贴要求，乂能满足插接性能。3）工艺控制包蓝胶纸时，一定要防止药水渗漏，避免金药水污染。此外，电镀厚金前，一定要将被镀表面磨刷干净，否则会引起分层。刷磨时，不可吝啬沉金层的浪费，刷磨效果越好，屯镀金层的结合力越牢固。■选择性沉金工艺1）工艺流程阻焊膜@干菲林®曝光®显影®干板⑥沉银金®褪菲林®干板®有机保焊涂敷2）选择性

8、沉金的特点选择性沉金既具有元件粘贴平整的特点，又具有良好的装配焊接性能。同时，针对HDI板BGA位等小型Pad位采用有机保焊涂覆（如Cui06）,避免因Pad位太小而造成谋金拉力不足的缺点。而且，选择性沉金的成本低于整板沉金，是一种很有发展潜力的工艺。3）工艺控制干菲林是专用于沉银金的类型，它不但应具有耐高温药液能力