PCB化镍金工艺制程介绍PPT.ppt
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1、2002 ENIG PROCESS FOR TAIWAN UYEMURA前言前言1.製程介紹製程介紹製程介紹製程介紹2.藥水簡介藥水簡介藥水簡介藥水簡介3.制程管制制程管制制程管制制程管制4.異常改善異常改善異常改善異常改善5.保養事項保養事項保養事項保養事項製程介紹製程介紹攜帶式電話攜帶式電話攜帶式電話攜帶式電話呼叫器呼叫器呼叫器呼叫器計算機計算機計算機計算機電子字典電子字典電子字典電子字典電子記事本電子記事本電子記事本電子記事本記憶卡記憶卡記憶卡記憶卡筆記型筆記型筆記型筆記型PCPCPCPC掌上型掌上型掌上型掌上型PC(PDA)PC(PDA)PC(PDA)PC(PDA)掌上型遊戲機掌上型遊
2、戲機掌上型遊戲機掌上型遊戲機PCPCPCPC介面卡介面卡介面卡介面卡ICICICIC卡卡卡卡NET WORKNET WORKNET WORKNET WORK化學化學Ni/Au Ni/Au 板主要應用板主要應用製製 程程 特特 徵徵 1.1.1.1.在綠漆之後施行選擇性鍍鎳在綠漆之後施行選擇性鍍鎳在綠漆之後施行選擇性鍍鎳在綠漆之後施行選擇性鍍鎳/金金金金,採掛籃式作業採掛籃式作業採掛籃式作業採掛籃式作業,無須通電無須通電無須通電無須通電.2.2.2.2.單一表面處理即可滿足多種組裝須求單一表面處理即可滿足多種組裝須求單一表面處理即可滿足多種組裝須求單一表面處理即可滿足多種組裝須求.具有可焊接、可
3、接觸導通、可打線、具有可焊接、可接觸導通、可打線、具有可焊接、可接觸導通、可打線、具有可焊接、可接觸導通、可打線、可散熱等功能可散熱等功能可散熱等功能可散熱等功能.3.3.3.3.板面平整、板面平整、板面平整、板面平整、SMDSMDSMDSMD焊墊平坦焊墊平坦焊墊平坦焊墊平坦,適合於密距窄墊的鍚膏熔焊適合於密距窄墊的鍚膏熔焊適合於密距窄墊的鍚膏熔焊適合於密距窄墊的鍚膏熔焊.化化Ni/Au Ni/Au 板鍍層厚度須求板鍍層厚度須求vvNi/P Ni/P Ni/P Ni/P 層層層層:80 350 :80 350 :80 350 :80 350”vvAu Au Au Au 層層層層:SMT 1 S
4、MT 1 SMT 1 SMT 1 3 3 3 3”ThermalsonicThermalsonicThermalsonicThermalsonic Bonding-Au Bonding-Au Bonding-Au Bonding-Au線線線線 5 20 5 20 5 20 5 20”Ultrasonic Bonding-AuUltrasonic Bonding-AuUltrasonic Bonding-AuUltrasonic Bonding-Au線線線線 1.2 1.2 1.2 1.2”Ultrasonic Bonding-AlUltrasonic Bonding-AlUltrasonic
5、Bonding-AlUltrasonic Bonding-Al線線線線 -藥水簡介藥水簡介酸性清潔劑酸性清潔劑 ACL007ACL007 主成份主成份主成份主成份(1)(1)(1)(1)檸檬酸檸檬酸檸檬酸檸檬酸 (2)(2)(2)(2)非離子界面活性劑非離子界面活性劑非離子界面活性劑非離子界面活性劑 作用作用作用作用(1)(1)(1)(1)去除銅面輕微氧化物及污物去除銅面輕微氧化物及污物去除銅面輕微氧化物及污物去除銅面輕微氧化物及污物 (2)(2)(2)(2)降低液體表面張力降低液體表面張力降低液體表面張力降低液體表面張力,將吸附於銅面之空氣將吸附於銅面之空氣將吸附於銅面之空氣將吸附於銅面之空
6、氣 及物排開及物排開及物排開及物排開,使藥液在其表面擴張使藥液在其表面擴張使藥液在其表面擴張使藥液在其表面擴張,達潤溼效果達潤溼效果達潤溼效果達潤溼效果 反應反應反應反應 CuO+2 HCuO+2 HCuO+2 HCuO+2 H+Cu+H Cu+H Cu+H Cu+H2 2 2 2O O O O 2Cu+4H 2Cu+4H 2Cu+4H 2Cu+4H+O+O+O+O2 2 2 2 2Cu 2Cu 2Cu 2Cu2+2+2+2+2H+2H+2H+2H2 2 2 2O O O O RCOOH +H RCOOH +H RCOOH +H RCOOH +H2 2 2 2O RCOOH+ROHO RCOO
7、H+ROHO RCOOH+ROHO RCOOH+ROH微蝕微蝕 SPSSPS 主成份主成份主成份主成份(1)(1)(1)(1)過硫酸鈉過硫酸鈉過硫酸鈉過硫酸鈉 (2)(2)(2)(2)硫酸硫酸硫酸硫酸 作用作用作用作用(1)(1)(1)(1)去除銅面氧化物去除銅面氧化物去除銅面氧化物去除銅面氧化物 (2)(2)(2)(2)銅面微粗化銅面微粗化銅面微粗化銅面微粗化,使與化學鎳層使與化學鎳層使與化學鎳層使與化學鎳層 有良好的密著性有良好的密著性有良好的密著性有良好的密著性 反應反應反應反應 NaSNaSNaSNaS2 2 2 2O O O O8 8 8 8+H+H+H+H2 2 2 2O NaO
8、NaO NaO Na2 2 2 2SOSOSOSO4 4 4 4+H+H+H+H2 2 2 2SOSOSOSO5 5 5 5 H H H H2 2 2 2SOSOSOSO5 5 5 5+H+H+H+H2 2 2 2O HO HO HO H2 2 2 2SOSOSOSO4 4 4 4+H+H+H+H2 2 2 2O O O O2 2 2 2 H H H H2 2 2 2O O O O2 2 2 2+Cu CuO+H+Cu CuO+H+Cu CuO+H+Cu CuO+H2 2 2 2O O O O CuO+H CuO+H CuO+H CuO+H2 2 2 2SOSOSOSO4 4 4 4 CuSO
9、 CuSO CuSO CuSO4 4 4 4+H+H+H+H2 2 2 2O O O O 酸洗酸洗 5%5%H H2 2SOSO4 4 主成份主成份主成份主成份-硫酸硫酸硫酸硫酸 作用作用作用作用-去除微蝕後的銅面氧化物去除微蝕後的銅面氧化物去除微蝕後的銅面氧化物去除微蝕後的銅面氧化物 反應反應反應反應 CuO+HCuO+HCuO+HCuO+H2 2 2 2SOSOSOSO4 4 4 4 CuSO CuSO CuSO CuSO4 4 4 4+H+H+H+H2 2 2 2O O O O 預浸預浸 1%1%H H2 2SOSO4 4 主成份主成份主成份主成份:硫酸硫酸硫酸硫酸 作用作用作用作用(1
10、)(1)(1)(1)維持活化槽中的酸度維持活化槽中的酸度維持活化槽中的酸度維持活化槽中的酸度 (2)(2)(2)(2)使銅面在新鮮狀態使銅面在新鮮狀態使銅面在新鮮狀態使銅面在新鮮狀態(無氧化物無氧化物無氧化物無氧化物)下下下下,進入活化槽進入活化槽進入活化槽進入活化槽 反應反應反應反應 CuO+HCuO+HCuO+HCuO+H2 2 2 2SOSOSOSO4 4 4 4 CuSO CuSO CuSO CuSO4 4 4 4+H+H+H+H2 2 2 2O O O O活化活化 KAT-450KAT-450 主成份主成份主成份主成份(1)(1)(1)(1)硫酸鈀硫酸鈀硫酸鈀硫酸鈀 (2)(2)(2
11、)(2)硫酸硫酸硫酸硫酸 作用作用作用作用 (1)(1)(1)(1)在銅面置換在銅面置換在銅面置換在銅面置換(離子化趨勢離子化趨勢離子化趨勢離子化趨勢 Cu Pd)Cu Pd)Cu Pd)Cu Pd)上上上上 一層鈀一層鈀一層鈀一層鈀,以作為化學鎳以作為化學鎳以作為化學鎳以作為化學鎳 反應之觸媒反應之觸媒反應之觸媒反應之觸媒 反應反應反應反應 陽極反應陽極反應陽極反應陽極反應 Cu CuCu CuCu CuCu Cu2+2+2+2+2 e+2 e+2 e+2 e-(E(E(E(E0 0 0 0=-0.34V)=-0.34V)=-0.34V)=-0.34V)陰極反應陰極反應陰極反應陰極反應 Pd
12、PdPdPd2+2+2+2+2 e +2 e +2 e +2 e-Pd(E Pd(E Pd(E Pd(E0 0 0 0=0.98V)=0.98V)=0.98V)=0.98V)全反應全反應全反應全反應 Cu+PdCu+PdCu+PdCu+Pd2+2+2+2+Cu Cu Cu Cu2+2+2+2+Pd+Pd+Pd+Pd化學鎳化學鎳 Nimuden NPR-4Nimuden NPR-4作用作用作用作用:在活化後的銅面鍍上一層在活化後的銅面鍍上一層在活化後的銅面鍍上一層在活化後的銅面鍍上一層Ni/PNi/PNi/PNi/P合金合金合金合金,作為阻絕金與銅之間的作為阻絕金與銅之間的作為阻絕金與銅之間的作
13、為阻絕金與銅之間的 遷移(遷移(遷移(遷移(MigrationMigrationMigrationMigration)或擴散(或擴散(或擴散(或擴散(DiffusionDiffusionDiffusionDiffusion)的障蔽層的障蔽層的障蔽層的障蔽層.主成份主成份主成份主成份:(1):(1):(1):(1)硫酸鎳硫酸鎳硫酸鎳硫酸鎳-提供鎳離子提供鎳離子提供鎳離子提供鎳離子 (2)(2)(2)(2)次磷酸二氫鈉次磷酸二氫鈉次磷酸二氫鈉次磷酸二氫鈉-使鎳離子還原為金屬鎳使鎳離子還原為金屬鎳使鎳離子還原為金屬鎳使鎳離子還原為金屬鎳 (3)(3)(3)(3)錯合劑錯合劑錯合劑錯合劑-形成鎳錯離子
14、形成鎳錯離子形成鎳錯離子形成鎳錯離子,防止氫氧化鎳及防止氫氧化鎳及防止氫氧化鎳及防止氫氧化鎳及 亞磷酸鎳生成亞磷酸鎳生成亞磷酸鎳生成亞磷酸鎳生成,增加浴安定性增加浴安定性增加浴安定性增加浴安定性,pHpHpHpH緩衝緩衝緩衝緩衝 (4)(4)(4)(4)pH pH pH pH 調整劑調整劑調整劑調整劑-維持適當維持適當維持適當維持適當pHpHpHpH (5)(5)(5)(5)安定劑安定劑安定劑安定劑-防止鎳在膠體粒子或其他防止鎳在膠體粒子或其他防止鎳在膠體粒子或其他防止鎳在膠體粒子或其他 微粒子上還原微粒子上還原微粒子上還原微粒子上還原 (6)(6)(6)(6)添加劑添加劑添加劑添加劑-增加被
15、鍍物表面的負電位增加被鍍物表面的負電位增加被鍍物表面的負電位增加被鍍物表面的負電位,使啟鍍使啟鍍使啟鍍使啟鍍 容易及增加還原效率容易及增加還原效率容易及增加還原效率容易及增加還原效率H H H H2 2 2 2POPOPOPO2 2 2 2 H H H H2 2 2 2O HPOO HPOO HPOO HPO3 3 3 32 2 2 2 2H 2H 2H 2H+2e 2e 2e 2e 次磷酸根氧化釋放電子次磷酸根氧化釋放電子次磷酸根氧化釋放電子次磷酸根氧化釋放電子(陽極反應陽極反應陽極反應陽極反應)Ni Ni Ni Ni2 2 2 2 2e 2e 2e 2e Ni Ni Ni Ni 鎳離子得到
16、電子還原成金屬鎳鎳離子得到電子還原成金屬鎳鎳離子得到電子還原成金屬鎳鎳離子得到電子還原成金屬鎳(陰極反應陰極反應陰極反應陰極反應)2 2 2 2 H H H H+2 e 2 e 2 e 2 e H H H H2 2 2 2 氫離子得到電子還原成氫氣氫離子得到電子還原成氫氣氫離子得到電子還原成氫氣氫離子得到電子還原成氫氣(陰極反應陰極反應陰極反應陰極反應)H H H H2 2 2 2POPOPOPO2 2 2 2 e e e e P P P P2 OH2 OH2 OH2 OH 次磷酸根得到電子析出磷次磷酸根得到電子析出磷次磷酸根得到電子析出磷次磷酸根得到電子析出磷(陰極反應陰極反應陰極反應陰極反
17、應)總反應式總反應式總反應式總反應式:NiNiNiNi2 2 2 2 H H H H2 2 2 2POPOPOPO2 2 2 2 H H H H2 2 2 2O HO HO HO H2 2 2 2POPOPOPO3 3 3 32 H2 H2 H2 H+Ni Ni Ni Ni電化學理論電化學理論PdPdPdPdNi-P Grain Ni-P Grain 沉積沉積CuCuPd2Pd2+CuCuCuCuCuCu2+2+1.1.活化活化2.2.Ni/P Ni/P 沉積沉積3.3.Ni/P Ni/P 持續生長持續生長Ni-PNi-P置換型薄置換型薄/厚金厚金 主成份主成份主成份主成份(1)(1)(1)(
18、1)金氰化鉀金氰化鉀金氰化鉀金氰化鉀KAu(CN)KAu(CN)KAu(CN)KAu(CN)2 2 2 2 (2)(2)(2)(2)有機酸有機酸有機酸有機酸 (3)(3)(3)(3)螯合劑螯合劑螯合劑螯合劑 作用作用作用作用 (1)(1)(1)(1)提供提供提供提供Au(CN)Au(CN)Au(CN)Au(CN)2 2 2 2 錯離子來源錯離子來源錯離子來源錯離子來源,.,.,.,.在鎳面置換在鎳面置換在鎳面置換在鎳面置換 (離子化趨勢離子化趨勢離子化趨勢離子化趨勢 Ni Au)Ni Au)Ni Au)Ni Au)沉積出金層沉積出金層沉積出金層沉積出金層 (2)(2)(2)(2)防止鎳表面產生
19、鈍態並與溶出的防止鎳表面產生鈍態並與溶出的防止鎳表面產生鈍態並與溶出的防止鎳表面產生鈍態並與溶出的NiNiNiNi2+2+2+2+結合成錯結合成錯結合成錯結合成錯 離子離子離子離子.(3)(3)(3)(3)抑制金屬污染物抑制金屬污染物抑制金屬污染物抑制金屬污染物(減少游離態的減少游離態的減少游離態的減少游離態的NiNiNiNi2+2+2+2+,CuCuCuCu2+2+2+2+等等等等).).).).反應反應反應反應 陽極反應陽極反應陽極反應陽極反應Ni NiNi NiNi NiNi Ni2+2+2+2+2 e+2 e+2 e+2 e-(E(E(E(E0 0 0 0=0.25V)=0.25V)=
20、0.25V)=0.25V)陰極反應陰極反應陰極反應陰極反應Au(CN)Au(CN)Au(CN)Au(CN)2 2 2 2-+e+e+e+e-Au+2 CN Au+2 CN Au+2 CN Au+2 CN-(E(E(E(E0 0 0 0=0.6V)=0.6V)=0.6V)=0.6V)Ni+Au(CN)Ni+Au(CN)Ni+Au(CN)Ni+Au(CN)2 2 2 2-Ni Ni Ni Ni2+2+2+2+Au+2 CN+Au+2 CN+Au+2 CN+Au+2 CN-置換金反應置換金反應離子化趨勢離子化趨勢離子化趨勢離子化趨勢 Ni AuNi AuNi AuNi Au NiNiNiNiNi N
21、i Ni Ni Ni Ni Ni Ni2+2+2+2+2e +2e +2e +2e E E E E0 0 0 0=0.25V=0.25V=0.25V=0.25VAu(CN)Au(CN)Au(CN)Au(CN)2 2 2 2 +e+e+e+e Au+2 CN Au+2 CN Au+2 CN Au+2 CN E E E E0 0 0 0=0.6V =0.6V =0.6V =0.6V Ni Ni Ni Ni2+2+2+2+錯合劑錯合劑錯合劑錯合劑 Ni Ni Ni Ni 錯離子錯離子錯離子錯離子Ni/PNi/PNi/PNi/P制程管制制程管制PVCPVCPVCPVC樹脂樹脂樹脂樹脂 或或或或TEFL
22、ON TEFLON TEFLON TEFLON 包覆包覆包覆包覆,破損時須重新包覆破損時須重新包覆破損時須重新包覆破損時須重新包覆.定時將掛架上沉積的鎳金層剝離定時將掛架上沉積的鎳金層剝離定時將掛架上沉積的鎳金層剝離定時將掛架上沉積的鎳金層剝離.掛架掛架綠漆綠漆 (1)(1)(1)(1)選擇耐化性良好的綠漆選擇耐化性良好的綠漆選擇耐化性良好的綠漆選擇耐化性良好的綠漆.(2)(2)(2)(2)印綠漆前銅面適當的粗化及避免氧化印綠漆前銅面適當的粗化及避免氧化印綠漆前銅面適當的粗化及避免氧化印綠漆前銅面適當的粗化及避免氧化.(3)(3)(3)(3)適當的厚度適當的厚度適當的厚度適當的厚度,稍強的曝光
23、能量及降低顯像後的側蝕稍強的曝光能量及降低顯像後的側蝕稍強的曝光能量及降低顯像後的側蝕稍強的曝光能量及降低顯像後的側蝕.(4)(4)(4)(4)顯像後充分的水洗顯像後充分的水洗顯像後充分的水洗顯像後充分的水洗,避免任何顯像液在銅面殘留避免任何顯像液在銅面殘留避免任何顯像液在銅面殘留避免任何顯像液在銅面殘留.(5)(5)(5)(5)使用較低的硬化溫度使用較低的硬化溫度使用較低的硬化溫度使用較低的硬化溫度.(6)(6)(6)(6)避免曝光後的板子放置過久避免曝光後的板子放置過久避免曝光後的板子放置過久避免曝光後的板子放置過久,使得光阻劑在銅面上使得光阻劑在銅面上使得光阻劑在銅面上使得光阻劑在銅面上
24、 過度老化過度老化過度老化過度老化,不易顯乾淨不易顯乾淨不易顯乾淨不易顯乾淨.(7)(7)(7)(7)注意顯像液的管理注意顯像液的管理注意顯像液的管理注意顯像液的管理.(8)(8)(8)(8)增加出料段輸送滾輪增加出料段輸送滾輪增加出料段輸送滾輪增加出料段輸送滾輪(尤其是吸水滾輪尤其是吸水滾輪尤其是吸水滾輪尤其是吸水滾輪)的清洗頻率的清洗頻率的清洗頻率的清洗頻率.(9)(9)(9)(9)避免過度烘烤避免過度烘烤避免過度烘烤避免過度烘烤,造成綠漆脆化造成綠漆脆化造成綠漆脆化造成綠漆脆化.刷磨或刷磨或PumicePumice處理處理 使用使用使用使用#1000#1000#1000#1000 刷輪輕
25、刷刷輪輕刷刷輪輕刷刷輪輕刷,注意刷幅及水壓注意刷幅及水壓注意刷幅及水壓注意刷幅及水壓,避免銅粉在板面殘留避免銅粉在板面殘留避免銅粉在板面殘留避免銅粉在板面殘留.銅面前處理對銅面前處理對 Ni/P Ni/P 晶粒形態的影響晶粒形態的影響噴砂研磨刷磨銅面鍍Ni後磨刷磨刷噴砂噴砂 1min 2min 5min 24min銅面鍍鎳後銅面鍍鎳後 5000 5000 1min 2min 5min 24min微蝕微蝕 咬銅咬銅咬銅咬銅 20 40 20 40 20 40 20 40”即可即可即可即可,避免過度咬避免過度咬避免過度咬避免過度咬蝕蝕蝕蝕.水洗水洗 各槽水洗時間要短各槽水洗時間要短各槽水洗時間要短
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