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深圳市海祺電子科技有限公司

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PCB鍍金手指制作流程
文章作者:admin 時間:2017-09-07 11-06-58

一、 制作目的

金手指設計的目的在于藉由連接器的插接作為板對外連絡的出口,之所以選擇金是因為它的優越的導電度,抗氧化及耐磨性,由于金成本極高故只應用于金手指、局部鍍或化學金,如bonding pad等。

二、G/F流程

包藍膠→轆膠→上板→酸洗(或微蝕)→水洗→磨刷→水洗→DI水洗→鍍鎳→水洗→DI水冼→鍍金→回收→出板→撕膠→洗板。

三、鍍G/F工藝

1.包膠:貼住G/F外部分防鍍。

2.酸洗(或微蝕):清潔銅面,去氧化皮。

3.磨刷:使用飛翼磨轆磨去銅面上氧化皮及S/M、C/M殘膜,提供鍍鎳時一個清潔

銅面。飛翼磨轆的材質硬度和壓力的選擇對磨刷效果起著決定性影響,硬度、

壓力過大,會導致G/F Short和磨痕印,過小會磨不干凈;過軟的磨轆做尖角

G/F會產生磨轆絲。

4.鍍鎳:作用是作為金層和銅層之間的屏障,防止銅遷移,為降低鍍層內應力,現都采

用鎳含量高而鍍層內應力極低的氨基磺酸鎳。

A.    鎳缸藥水成分及作用

a.主鹽:氨基磺酸鎳Ni(NH2SO3)2,提供電鍍Ni2+,鎳含量高,電流效率高,

沉積速率快,內應力低,光亮度高;鎳含量低,分散能力和覆蓋能力好。

b.陽極活化劑:氯化鎳,能降低陽極電位,去極化作用顯著,加快陽極溶解,防止

陽極鈍化。

c.PH緩沖劑:硼酸,穩定溶液PH值,防止因PH值高而產生氫氧化物沉淀及降低

析氫進而提高電流效率。

d.添加劑:①光澤劑:mp-200(SE),有細化晶粒,鍍層整平進而獲得光亮鍍層之功效。

     ②潤濕劑:NAW-4降低表面張力,降低鍍層內應力,防止針孔產生。

B.    反應機理:

 a.陰極反應:Ni2e+2e→Ni        (主反應→電鍍鎳)

     7H++2e→H2↑      (副反應)

b.陽極反應:Ni-2e→Ni2+               (主反應→陽極溶解)

               4OH--4E→2H2O+O2↑ (副反應)

5.鍍金:

本廠目前采用的是一檸檬系列酸性鍍金,采用不溶性陽極,金鹽以溶液形式定時補充。鍍金的電鍍效率很低,全新鍍液約30-40%,且因逐漸老化及污染而降低到15%左右,故鍍金溶液的攪拌和循環是非常重要的。

A.    金缸藥水成分及作用:

a.主鹽:氰化金鉀K[Au(CN)2]為白色結晶體,用熱水溶解補入金缸;

b.絡合劑:氰化鉀和檸檬酸鹽,可提高陽極極化作用,細化晶粒;

c.導電鹽:7000導電鹽,可提高溶液電導率,改善鍍液分散能力。

d.添加劑:7000補充劑:光亮、整平、細化鍍層,降低內應力。

7000F補充劑:提供鍍液Fe組分,改善鍍層結構,提高鍍層硬度。

B.    反應機理:

陰極反應:[ Au(CN)2]- +e→Au+2CN-     (主反應→電鍍金)   

            2H++2e→H2↑                 (副反應) 

     陽極反應:40H--4e→2H2O+O2 ↑                  (不溶液陽極)      

6.金回收:可降低電鍍成本。

四、電鍍設備:

1.0-4m/min任意可調水平電鍍線,要求運行平穩、不翻板、掉板、撞缸。

2.可穩壓或穩流控制的金鎳缸火牛,要求能保持穩定,上下跳動小。

3.金、鎳缸加熱過濾系統良好,各缸連接部分擋水效果良好,不漏水和DRAGOUT少。

五、常見問題及改善措施:

 

常見問題

可能原因

解決措施

G/F針孔

A. 基銅針孔

B.濕潤劑或光亮劑不足

C.藥水濃度失調

D.溫度太低

E.電流(電壓)過高

F. 攪拌或循環不足

G.有機雜質太多

H.鐵銅等雜質太多

A. 改善鍍銅及鍍G/F前處理

B.根據Hull Cell Test調整

C.分析調整

D.升溫至50-60℃

E.適當降低電流(電壓)

F. 適當增強攪拌或加大循環量

G.碳芯過濾或做碳處理

H.低電流拖缸或做碳處理

G/Fshort

A. 磨板不良

B.前工序short

A. 降低磨轆壓力,加大水洗,換用較軟磨轆。

B.檢板修理;找出原因并在相應工序改善

G/F粗糙

A. 電流(電壓)太大

B.前工序銅面粗糙

A. 適當降低電流(電壓)

B.檢板修理;找出原因并改善

G/F金面氧化

A. PH值偏太大

B.回收金水太臟

C.金缸太臟

D.水洗不及時或未烘干

A. 調整PH值

B.換回收金水

C.檢查更換金缸過濾芯(網)過濾

D.及時洗板和烘干

甩金、甩鎳

A. 磨板不良

B.水洗不凈

C.鎳面鈍化

D.電鍍過程中電流停斷

E.有雜物殘留在G/F上

A. 適當加大磨板壓力

B.更換或加大水洗

C.鍍金前開活化缸

D.檢修設備和線路

E.檢板修理或適當加大磨板壓力

滲金

A. 蝕板不凈

B.磨板壓力過大

C.無引線加厚金電流過大

A. 檢板修理;改善蝕板效果

B.適當降低磨板壓力

C.打小電流和行速

金色不良

A. 光劑不足

B.金含量太低

C.有機污染

D.金缸中鎳銅含量過高

A. 據Hull Cell Test調整

B.分析補加

C.加強過濾,鎳缸可作碳處理

D.更新

燒板

A. 鎳含量太低

B.光劑不足

C.電流密度過大

D.溫度低

E.PH值太高

A. 分析添加

B.據Hull Cell Test調整

C.適當打小電流(電壓)

D.溫至至MEI要求范圍內

E.分析調整

露銅

A.藍膠包住手指

B.銅面被異物覆蓋

A. 包膠檢查;退金鎳再返鍍

B.加大磨板壓力,改善前處理

薄金鎳

A. 電流密度低或行速太快

B.藥水濃度低

C.鍍液溫度低

A. 適當打大電流或降低行速

B.分析添加

C.測量實際溫度并調至要求范圍

.流程:

       包藍膠→轆膠→上板→酸洗→水洗→磨板→水洗→DI水洗→鍍鎳→水洗→DI   水洗→水洗→鍍金→回收→兩段水洗→出板→撕藍膠→洗板機→洗板車

   包藍膠:只露出需要鍍上鎳金的金屬表面,且導電位應與放板方向一致。

   轆 膠:應盡量避免使用熱轆轆板,防止膠紙漏膠。

   酸 洗:除去銅面氧化層,對于無法磨板的板子,酸洗缸可改為微蝕缸。

   磨 板:進一步清理銅面并將銅面缺陷磨去以得到平整光亮的金面。

   鍍 鎳:以鈦藍為陽極,板子為陰極(通過電刷使之導電)。

鍍 金:以鈦網為陽極,板子為陰極,其中陽極可分為上中下三段使電流分布均勻。

控制要點

1. 磨板

若金手指間距小于或等于8mil,且1000#飛翼磨轆磨板,壓力B、C拉3-4.5kg/cm2,

D拉1.5-25kg/cm2,其手指間距大于8mil的金手指板用600#飛翼磨轆磨板,壓力B、C拉0.5-2.5kg/cm2,D拉0.5-1.5kg/cm2。

2. 鎳缸

① 鎳含量應控制在一定范圍,過高易引起針孔,過低則容易燒板我司氨基磺酸鎳在540-600g/l之間。

② PH應控制在3.2-4.2之間,過高易與金結合力差且易燒板,過低則易針孔。

③ 溫度50-65℃過低則易薄鎳或燒板。

3. 金缸

①溫度50-65℃過低則易薄金或燒板,過高則鍍層不均勻。

②PH在4.2-4.6之間隔,過高易引起金手指氧化,過低則易引起應力開裂。

③比重在1.08-1.14g/cm3之間,過低易引起金色發暗。

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