印制电路板用化学镀镍金工艺探讨(2)

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1、印制电路板用化学镀镍金工艺探讨(2)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工艺能在裸露的铜表面和金属化孔内沉积均

2、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1Aurotech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值温度处理时间1酸性清洁剂CupraprosH2SO4（d=1.84）100ml/L10ml/

3、L<135~40°C4~6￠3级逆流水洗自来水3~4￠2微蚀Na2S2O8H2SO4（d=1.84）100g/L20ml/L<125~35°C2~3￠3级逆流水洗自来水3~4￠3预浸H2SO4（d=1.84）50ml/L<122~32°C3~5￠活化Aurotech-activatorH2SO4（d=1.84）200ml/L50ml/L<123~25°C1~2￠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/L4.8~5.382~90°C20~30￠化学镀镍备用槽3级逆

4、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/L4.0~5.072~80°C10~15￠回收去离子水1~2￠2级逆流水洗去离子水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

5、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），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

6、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（Loadingfactor）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“RONMERSESMT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

7、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“RONMERSESMT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