印制
線路板沉金品質(zhì)問題，應(yīng)考慮整個(gè)沉金工藝的控制，包括沉前表面處理，沉鎳，沉金，及沉金后處理。在沉金工序中，應(yīng)討論沉金量，沉金液，添加劑配方，成分之素質(zhì)等等，現(xiàn)就本人經(jīng)驗(yàn)，淺析沉金工藝的控制方法。
一、 工藝簡介
沉金工藝的目的是在印制線路表面上沉積顏色穩(wěn)定，光亮度好，鍍層平整，可焊性良好的鎳金鍍層。
基本可分為四個(gè)階段：前處理（除油，微蝕，活化、后浸），沉鎳，沉金，后處理（廢金水洗，DI水洗，烘干）。
二、 前處理
沉金前處理一般有以下幾個(gè)步驟：除油（30%AD-482），微蝕（60g/InaPS,2%H2SO4）,活化（10%Act-354-2），后浸（1%H2S04）。以除去銅面氧化物，并在銅面沉鈀，以作沉鎳活化中心。其中某個(gè)環(huán)節(jié)處理不好，將會(huì)影響隨后的沉鎳和沉金，并導(dǎo)致批量性的報(bào)廢。生產(chǎn)過程中，各種藥水必須定期分析和補(bǔ)加，控制在要求范圍內(nèi)。較重要的比如：微蝕速率應(yīng)控制在“25U—40U”，活化藥水銅含量大于800PPM時(shí)必須開新缸，藥水缸的清潔保養(yǎng)對(duì)聯(lián)PCB的品質(zhì)影響也較大，除油缸，微蝕缸，后浸缸應(yīng)每周換缸，各水洗缸也應(yīng)每周清洗。
三、 沉鎳
沉鎳藥水的主要成分為Ni2+(5.1-5.8g/1)和還原劑次磷酸鈉（25-30g/1）以及穩(wěn)定劑，由于化學(xué)鎳對(duì)藥水成分范圍要求比較嚴(yán)格，在生產(chǎn)過程中必須每班分析化驗(yàn)兩次，并依生產(chǎn)板的裸銅面積或經(jīng)驗(yàn)補(bǔ)加Ni2還原劑，補(bǔ)加料時(shí)， 應(yīng)遵循少量，分散多次補(bǔ)料的原則，以防止局部鍍液反應(yīng)劇烈，導(dǎo)致鍍液加速老化，PH值，鍍液溫度對(duì)鎳厚影響比較大，鎳藥水溫度抄襲控制在85℃-90℃。PH在5.3-5.7,鎳缸 不生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)將鎳缸溫度降低至70℃左右，以減緩鍍液老化，化學(xué)鎳鍍液對(duì)雜質(zhì)比較敏感，很多化學(xué)成分對(duì)化學(xué)鎳有害，可分為以下幾類：
抑制劑：包括Pb.Sn..Hg.Ti.Bi(低熔點(diǎn)的重金屬)， 有機(jī)雜質(zhì)包括S2，硝酸及陰離子潤濕劑。所有這些物質(zhì)都會(huì)降低活性，導(dǎo)致化學(xué)鍍速度降低并漏鍍，嚴(yán)懲時(shí)，會(huì)導(dǎo)致化學(xué)鍍鎳工藝完全停止。
有機(jī)雜質(zhì)：包括：除以上所提到的有機(jī)的穩(wěn)定劑以外，還有塑料劑以及來自于設(shè)備和焊錫的雜質(zhì)。盡管可通過連續(xù)鍍清除一部分雜質(zhì)，但不能完全清除。
不穩(wěn)定劑：包括Pd和少量的銅，這兩種成分造在化學(xué)鎳不穩(wěn)定，使鍍層粗糙，而且過多地鍍在槽壁及加熱器上。
固體雜質(zhì)：包括硫酸鈣或磷酸鈣及其它不溶性物質(zhì)沉入或帶入溶液。過濾可清除固體顆粒。
總之：在生產(chǎn)過程中要采取有效措施減少此類雜質(zhì)混入鍍液。
四、沉金
沉金過程是一種浸金工藝，沉金缸的主要成分；Au(1.5-3.5g/l),結(jié)合劑為（Ec0.06-0.16mol/L），能在鎳磷合金層上置換出純金鍍怪，使得鍍層平滑，結(jié)晶細(xì)致，鍍液PH值一般在4-5之間，控制溫度為85℃-90℃。
五、后處理
沉金后處理也是一個(gè)重要環(huán)節(jié)，對(duì)印制線路板來說，一般包括：廢金水洗，DI水洗，烘干等步驟，有條件的話可以用水平洗板積對(duì)沉金板進(jìn)行進(jìn)一步洗板，烘干。水平面洗板機(jī)可按藥水洗（硫酸10%，雙氧水30g/L），高壓DI水洗（30~50PSI），DI水洗，吹干，烘干順序設(shè)置流程，以徹底除去印制線路板孔內(nèi)及表面藥水和水漬，而得到鍍層均勻，光亮度好的沉金板。
六、生產(chǎn)過程中的控制
在沉鎳金生產(chǎn)過程中經(jīng)常出現(xiàn)的問題，常常是鍍液成分失衡，添加劑品質(zhì)欠佳及鍍液雜志含量超標(biāo)，防止和改善此問題，對(duì)工藝控制起到很大的作用，現(xiàn)將生產(chǎn)過程中應(yīng)注意的因素有以下幾種：
1）、化學(xué)鎳金工藝流程中，因?yàn)橛行】祝恳徊街g的水洗是必需的，應(yīng)特別注意。
2）、微蝕劑與鈀活化劑之間 微蝕以后，銅容易褪色，嚴(yán)重時(shí)使鈀鍍層不均勻，從而導(dǎo)致鎳層發(fā)生故障，如果線路板水洗不好，來自于微蝕的氧化劑會(huì)阻止鈀的沉積，結(jié)果影響沉金的效果，從而影響板的品質(zhì)。
3）、鈀活化劑與化學(xué)鎳之間 鈀在化學(xué)鎳工藝中是最危險(xiǎn)的雜質(zhì)，極微量的鈀都會(huì)使槽液自然分解。盡鈀的濃度很低，但進(jìn)入化學(xué)鍍槽前也應(yīng)好好水洗，建議采用有空氣攪拌的兩道水洗。
4）、化學(xué)鎳與浸金之間 在這兩步之間，轉(zhuǎn)移時(shí)間則容易使鎳層鈍化，導(dǎo)致浸金不均勻及結(jié)合力差。這樣容易造成甩金現(xiàn)錫。
5）、浸金后為保持可焊性及延展性，鍍金后充分水洗（最后一道水洗最好用蒸餾水），并完全干燥，特別是完全干燥孔內(nèi)。
6）、沉鎳缸PH，溫度 沉鎳缸要升高PH，用小于50%氨水調(diào)節(jié)，降低PH，用10%V/V硫酸調(diào)節(jié)。所有添加都要慢慢注入，連續(xù)攪拌。PH值測量應(yīng)在充分?jǐn)嚢钑r(shí)進(jìn)行，以確保均衡的鍍液濃度。溫度越高，鍍速越快。當(dāng)鍍厚層時(shí)，低溫用來減慢針出現(xiàn)。不操作時(shí)，不要把溫度保持在操作溫度，這會(huì)導(dǎo)致還原劑和穩(wěn)定劑成分分解。
七、問題與改善
現(xiàn)將一些較典型沉金問題成因及解決方法列入下表，以供參考：
故障1：漏鍍：在線路板邊緣化學(xué)鎳薄或沒有鍍上化學(xué)鎳
原因 改善方法
重金屬的污染 減少雜質(zhì)來源
穩(wěn)定劑過量 檢查維護(hù)方法,必要時(shí)進(jìn)行改善
攪拌太激烈 均勻攪拌,檢查泵的出口
銅活化不恰當(dāng) 檢查活化工藝
故障2：搭橋：在線之間也鍍上化學(xué)鎳
原因 改善方法
用鈀活化劑活化時(shí)間太長 縮短活化時(shí)間
活化劑里鈀濃度太高 稀釋活化劑,調(diào)節(jié)鹽酸濃度
活化劑里鹽酸濃度太低 調(diào)節(jié)鹽酸濃度
化學(xué)鎳太活潑 調(diào)節(jié)操作條件.
銅與線之間沒有完全被微蝕 改善微蝕,微蝕時(shí)間稍長會(huì)更有利
故障3：金太薄
原因 改善方法
浸金的溫度太低 檢查后加以改善
浸金的時(shí)間太短 延長浸金時(shí)間
金的PH值超過范圍 檢查后加以改善
故障4：線路板變形
原因 改善方法
化學(xué)鎳或浸金的溫度太高. 降低溫度
故障5：可焊性差
原因 改善方法：
金的厚度不正確 金的最佳厚度是:0.05~0.1UM5.2
化學(xué)鎳或浸金工藝帶來的雜質(zhì)
工藝本身沒有錯(cuò)誤 來自于設(shè)備和操作者的原因
線路板存放不恰當(dāng) 線路板應(yīng)存放在干燥涼爽的地方,最好放于密閉的塑料袋里
最后一道水洗的效果不好參看 更換水,增加水流速度
故障6：金層不均
原因 改善方法
1、轉(zhuǎn)移時(shí)間太長 優(yōu)化水洗并縮短轉(zhuǎn)移時(shí)間
2、鍍液老化或受污染 檢查后加以改善,檢查槽及過濾器,原材料是否合適,并應(yīng)在使用前濾洗,簡單碳處理恢復(fù)浸金工藝,首先進(jìn)行試驗(yàn)化學(xué)鎳重新開始
3、金濃度太低 浸金工藝中,來自于設(shè)備的有機(jī)雜質(zhì)
故障7：銅上面鎳的結(jié)合力差
原因 改善方法
微蝕不充分 延長微蝕時(shí)間或提高溫度
活化時(shí)間太長 減少活化時(shí)間
活化時(shí)間太高 降低溫度
水洗不充分 優(yōu)化水洗條件
故障8：金層外觀灰暗
原因 改善方法：
鎳層灰暗 縮短微蝕時(shí)間性或降低溫度
金太厚 降低浸金溫度縮短浸金時(shí)間
故障9：鍍層粗糙
原因 改善方法
化學(xué)鎳溶液不穩(wěn)定 調(diào)節(jié)溫度
化學(xué)鎳溶液中有固體顆粒 減少雜質(zhì)來源,改善過濾
故障10：微蝕不均勻
原因 改善方法
清洗不充分 增加在清洗劑里的時(shí)間或添加清洗劑
清洗劑老化或含有雜質(zhì) 更換清洗劑.
微蝕液老化(大于30G/L) 更換,微蝕過腐蝕縮短腐蝕時(shí)間
八、注意事項(xiàng)：
在沉金的過程中，員工操作時(shí)應(yīng)注意安全，穿戴好防護(hù)服，防護(hù)鏡，而且必須采用通風(fēng)設(shè)備，于泄露液，應(yīng)用抹布，毛巾或其它吸水性材料吸收泄露液，置于襯塑料的容器中，以回收金，將溶液存放于襯塑料的桶中以回收金。 結(jié)論 印制線路板沉金品質(zhì)問題，應(yīng)考慮整個(gè)沉金工藝的控制，包括沉前表面處理，沉鎳，沉金，及沉金后處理。在沉金工序中，應(yīng)討論沉金量，沉金液，添加劑配方，成分之素質(zhì)等等，對(duì)生產(chǎn)工藝的要求越來越高，一些傳統(tǒng)的工藝控制方法已不能滿足品質(zhì)的要求，
線路板公司應(yīng)不斷探索先進(jìn)工藝，嚴(yán)格控制所有參數(shù)，加強(qiáng)管理才能不斷改善產(chǎn)品品質(zhì)。
隨著表面貼裝技術(shù)飛速發(fā)展，對(duì)印制板表面平整性要求也越來越高，這直接導(dǎo)致了沉金工藝在近幾年的飛速發(fā)展。隨著PCB制板對(duì)生產(chǎn)工藝的要求越來越高，一些傳統(tǒng)的工藝控制方法已不能滿足品質(zhì)的要求，線路板公司應(yīng)不斷探索先進(jìn)工藝，嚴(yán)格控制所有參數(shù)，加強(qiáng)管理才能不斷改善產(chǎn)品品質(zhì)。
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