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化镍浸金量产

文档格式:DOCX| 25 页|大小 35.72KB|积分 20|2022-12-27 发布|文档ID:177886962
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  • 化镍浸金量产之管理与解困台湾上村公司研发部经理周政铭TPCA技术顾问白蓉生一、前言化镍浸金(ENIG大批量生产之自动联机可分为三大部份:(1前处理:绿漆后之刷磨、微蚀(或酸洗、水洗、吸水滚轮与热风吹干之水平联机,将烤绿漆造成待镀铜面的过度氧化物,进行机械法为主化学为辅之彻 底清除2本制程:逐槽上下进出操作,自脱脂起至金回收与水洗,共约十站3后处理:又改回水平联机,含冷水冲洗、纯水漂净、与吸水滚轮,热风快速吹干及彻底再吹冷等然后再进入后段流程;如印白字(目前已有先印UV型白字,并稍加烤硬以增强耐 化性与切外形及品检,之后还须再联机水洗与烘干,才能包装出货图1•此二图天车式ENIG的自动生产线,都是出自台湾本土的供货商;右为竞铭公司左为巨基公司之设备依配件与产能的不同,造价约自台币200-400 万不等由于上述之前处理,本线与最后工作等三段,不一定是在同一厂地同一时间所进 行,故其运输与暂存之动作皆应尽量避免潮湿(如小孔内的湿气与高温,以减少后续底 镍层的继续劣化(Degradation本文将从三段式自动联机的实务管理说起,再分别引申到三大品质问题(露铜、 长胖与变色的现象、原因,与影响等深入说明,并同时提出有效的解困办法,希望对业 者在实务上有所帮助。

    二、上游制程及前处理ENIG的直接前制程是绿漆(S/M工程,但影响到孔环或焊垫“长胖”(Extraneous plating与某些长垫方垫“露铜”(Skip plating的原因,却要追溯到更上 游的蚀刻成线、剥锡铅、与绿漆的显像(Developing等步骤,现逐一说明之2.1蚀刻不良一ENIG长胖上游成线蚀刻进行时,若铜箔棱线踏入板面树脂太深者,蚀刻后密集焊垫边缘根部附近的板材中,可能还留有残铜碎瘤一直要到ENIG后才可能发现垫边长胖或局部突出等恶性扩张,此时不但要追究蚀刻制程,甚至还要远溯到压合与铜箔去另外要注意的是,蚀刻后线边垫边之上缘,是否出现不良的“悬边”(Overhang,这种随时会断的鬼东西经常会带来麻烦图2•此四图皆为线边或垫边局部长胖的实例,原因出自铜瘤的残 存与三大参数过高所致上二图为俯视图,下二图为断层切片图 2.2剥锡不良一ENIG露铜蚀刻成线后的剥锡铅(或剥纯锡也要小心,须注意其电镀铜表面,是否尚留有剥除未尽的浅灰色IMC存在果真如此,则 各种刷磨与酸咬都奈何不了他,最后恐将难逃露铜的宿命因铜 面上一旦有Zn、Cd、Pb、Sb、Bi、S、Cr等“毒药”之残迹时, 都将强力抑制化镍皮膜的生长,其中尤以锡(Sn、铅(Pb、 与硫(S等经常会出现在板面的铜垫上,去除未尽时即有可能 露铜,而铬(Cr甚至只要2-3ppm,化镍皮膜的生长就会打烊。

    2.3 NPTH孔壁钯层钝化之硫醇残迹一ENIG露铜现行的NPTH做法,已经不再逐一塞入小辣椒以节人力代而起之的是在一次 全面镀铜后贴干膜时,顺便将NPTH也都一并蒙上,于是二铜锡铅与蚀刻后,虽然各NPTH的孔内已被咬得全无铜壁,但化铜前阴魂不散的钯层,却丝毫无损不动如山这种板子一旦进入ENIG之中,其不该上镍上金的非通孔,对于ENIG的接纳却 丝毫不逊正常焊垫甚至过之,不免令人为之气结图3•此二图均为焊垫露铜的典型例子,若非槽液整体活性不足,即可能是 单独垫面负电性尚不够强,或铜垫表面已遭污染所致于是剥锡铅之前只好先将板子浸泡一种硫醇槽液,以钝化掉NPTH孔内的钯层, 而于后来ENIG之际不再作怪不幸的是硫醇处理后冲洗不洁时,难免就会带硫进入剥锡铅槽,使得剥后的铜垫或侧缘也多少沾上了硫铜面的硫是化镍反应的死对头之一,因而想要彻底防止露铜就难上加难了2.4绿漆品质不良——ENIG露铜绿漆本身的耐化性(Chemical Resistance要够好,才能耐得住ENIG高温长时间的 化学攻击(平均82-86C,两槽共约20-30分钟各种S/M中以PSR-4000的Z-100型的耐化性最好(但解像度却不见得杰出。

    大凡此项本领不佳者,ENIG之后的绿漆色泽将会被漂洗而变浅也就是说绿漆配方中的若干有机物已溶入化镍浸金槽液中,久之势必带来为害不轻的污染通常铜面的绿漆厚度不宜低于0.2mil,否则ENIG之后常会出现发白的现象,也是被退的缺点之一2.5绿漆显像不良 ENIG露铜绿漆显像不足常使铜垫上留有未能尽除的透明残膜(Scum,此残膜中不但含有 Na2CO3与消泡剂,并另有已溶入的绿漆成份,一旦附着铜面而又遭后续之高温烘烤,就会将与铜面勾搭成为难以去除的“错化物”(Complexing Compound,而不仅只是稀松平常的氧化物(Oxides而已图4•左图为孔环及孔壁有Scum存在,致使ENIG后之露铜情形;右图系表面焊 垫上因残膜存在而发生的露铜情形图5•此手机板上应镀ENIG的区域,居然还看得到相当多量如 假包换的绿漆,腼不知耻的占住位子不肯离开,根本不是什么 阴魂不散的透明残膜,其管理之粗心马虎未免太过离谱图6此为被压入微点状的绿漆残膜,所造成后续ENIG微露铜的缺失 左为350倍画面,右为800倍画面可清楚看到露铜区内的刷痕,及ENIG 冲到边缘围攻不进,却另往上空发展的生动外貌且EN本身的球面结晶 也晶莹剔透粒粒可数。

    2.5.1显像后水洗不良,或吸水滚轮的再污染一一ENIG露铜此处水洗的对象是大量湿滑的碱性物质,必须要用充足的自来水冲洗才完全清 除纯水仅具冲淡作用根本洗不掉碱性化学品,一律用纯水清洗,是有钱而无知的蛮干法正确操典是在快速烘干之前才过门纯水,以避免不良水痕的附着您若不服气,可试试抹了肥皂的双手,一手冲纯水另一手冲自来水,效果如何连三岁的娃娃也能立判真相就是如此简单,千万别脸红脖子粗糗事又不止这一桩,干嘛还磨不开!图7•此二图之垫面较暗者为ENIG之镀面,周围不规则浅色环绕者是绿漆显像不洁恶名昭彰的透明残膜(Scum,显像不良应负最大责任有时候显像与水洗都还不错,但热风吹干前的陈年吸水滚轮,却是出奇的骯脏,反 而把洗净的板子又给滚涂成了残膜的附着,成事不足败事有余只要用手去摸摸吸水轮面有无滑滑腻腻,就知道是否该洗该换了任何看不见的Scum只要烘烤老化变质(与铜金属发生错化反应后,想要在正常流程中去彻底清除,堪称机会不大不过 —般在喷锡板操作时,这种恼人的残膜反而是芝麻小事一椿,高温强风与助焊剂的联 手,甚至一次不够再加一码下,早已灰飞烟灭无影无踪了2.5.2烘干未冷透即叠板,造成铜面异常氧化一ENIG长胖或S/M破边显像及联机水洗烘干冷却后,进入下一站热烤硬化前常需暂存或搬运,以配合生 产计划或不同场地,倘未干透冷透而径行叠板者,中央部份铜面的异常氧化就会上演, 又经S/M长时间烘烤后,斑点或驳面都将一一亮相。

    此异常氧化一旦出现在“绿漆设 限”(Solder Mask Defined的边缘,当其进入前制程与ENIG本线的微蚀槽时,药水对该种厚氧化铜的松软区,将会集中力量大肆攻击,造成S/M正下方被侧攻侵入,以致绿漆失根掏空加以ENIG更会在毛细作用的帮忙下趁虚而入,形成另一种台面下的“长胖图8•左图为某高级组装板中之大型BGA安装焊接区,外围 系孔环与圆垫之哑铃组合,其环边与垫边的绿漆,即属 “Copper Defined”类但中心区铜面上的绿漆则却另属“S/M Defined”者后者一旦微蚀过度,则将出现挖墙脚之不良横向渗入,难免引发许多后患(另见图30有时S/M中并未异常氧化,但若前后联机的两道微蚀过度发威时,也会在绿漆着 落与铜面交界处,发生这种挖墙脚的情形而且这种粗心大意的“热叠板”(即使有隔纸之下,也常在其它水洗烘干联机中不 断发生,只是管理者难以发现而已,夜班毛病尤其多多2.6绿漆烘烤硬化后铜面异常氧化一ENIG露铜正常烤漆后其干净铜应呈现暗紫红色,凡经前处理的刷磨与ENIG本线的微蚀, 即可得到纯洁的铜面但原本污染不洁的铜面,烤绿漆后极可能会呈现残膜的顽固 附着,ENIG后露铜的机会也将大增。

    且绿漆也不宜过度烘烤,以防变质脆化以致附着力变差,而增加在ENIG之后的 局部破碎脱落镍槽与金槽的温度超过88C时,也都将会伤及S/M,进而增多露铜的机会超温甚至还会有 底镍黑垫的可能2.7 化镍浸金前之联机预刷清洗2.7.1水压太小或无水冲洗一ENIG垫边长胖或嵌入绿漆烘烤S/M后暗紫色的铜面氧化物,须经金钢刷(指有机纤维的刷毛中沾附有金刚 砂者搭配强力冲水下进行刷磨正常之刷幅应在0.7-1.0cm之间,压力太大可能造成绿漆的雾化一旦无水或水压不足时,则在缺乏滑润与冲走下,会造成在垫边聚集或绿漆嵌入之铜粉,此时的绿漆外观会呈现局部黑斑进入ENIG的本线时就会在钯槽中接受活化的款待,后站中就会冒出不该有的镍金此等败绩不但形成局部垫边长胖,且绿漆表面的镍金还很不容易抠掉呢图9•此二图皆为刷磨时绿漆表面遭铜粉强行嵌入,造成事后无法允收的缺点通常自动线作业,一直要到最后板子出来时,才会发现早就发生了问题,想要挽救已经太迟由此可知自动线的完善管理是何等重要!2.7.2维修刷毛减少露铜常用之刷毛以刷出#1000的粗度为宜由于水平输送具有左中右三条跑道,以中 央路线的机会最为频繁久而久之造成刷毛长短不均影响刷铜效果,常会造成板边 各垫面的露铜。

    此时应采不锈钢板上贴有粗砂纸的“整刷板”,去对刷毛修整维护,以 保持均匀刷磨不过目前手机板流行选择性ENIG与OSP,两种皮膜共存的场面,则在做化镍浸 金的前流程时,须用干膜(杜邦的W-250,即下左图之蓝色者覆盖后续OSP管区的铜 面如此一来当然就不能再照章刷磨,以保护干膜的安全所剩节目也只能靠微蚀 的单独表演了图10•左图为选择性局部ENIG制程中所成像的干膜阻剂右图为去掉干膜后, 再针对该等重要焊垫继续完成的OSP皮膜,此右图即为两者并存的画面由于OSP 各焊点可靠度较好,已受到愈来愈多下游用户的认同,并指定要做这种兼容并备的工 序图11.最新手机板上CSP与Mini-BGA之焊垫均已改采OSP,除了必须做为二次 焊接的金钟罩还会用到ENIG以外,其它所有焊接工作全由OSP所包办了此种困 难制程不但会让干膜污染槽液,而且也常破碎脱落的阻剂而报废板子,左右为难痛苦 不堪2.7.3小型焊垫处理困难一-度不足即使全面能刷的手机板,其基频区中三、四颗CSP的超小焊垫,也很难得到良好 的磨刷成果此等躲藏在组件肚子底下的微小焊垫,一向是焊性不良焊点不强的隐忧国立中央大学化工材料研究所,高振宏教授所指导的一篇论文中,曾说明焊点愈小者,其含金比例就相 对会增加,一旦超过0.1%时,将可能引发脆性自从Motorola将之明智改成OSP处理后,已有许多业者先后步其后尘,以加强焊点免于黑垫之后患。

    Nokia所采取非常手段的摔落试验(Drop Test,也正是针对此种潜在危机而做2.7.4干燥不全而叠板之过度氧化——ENIG后某些QFP垫面露铜板子铜面经联机刷磨及微蚀后,还要再过水洗与热风吹干,之后叠板的暂存或运 输也要等冷却之后才能出马否则多余的热量及水气,又会造成板中央小孔边缘铜面的再次氧化有时整批放置太久也会过度氧化,每每使得QFP长垫的整片露铜丝毫不给面子图12•左为板面被动组件之方垫露铜;右中为QFP长垫的全支露铜,右上则系呈 现边缘之露铜者(因照相之打光不良,致使金层表面反映出灰绿色图13.左图皆因载板挂架在钯槽与后洗中摇动时,互相紧抱在一起大跳贴脸舞,而在S/M上任令镍层大肆蔓延无法收拾的场面,其原因明显是出自挂架的问 题注意此种缺点只会出现板子的单面上,背面则完全正常右图是QFP连续排垫之间距及周围,也都被全面性“长胖”所霸占淹没,这显然是过度活化与钯后水洗不良,加上三大参数偏高之下场,造成不该长的地方竟然大长特长,有如洪水暴涨时,河道与路面全然不分的奇景三、ENIG本线制程化镍浸金垂直起落的天车联机,共有9-10个制程站,以及其间多槽的流动水洗与 纯水漂净由于板子已无法自走输送,只得逐一嵌入挂架(Rack吊上天车,再按既定 程序七上八下的进出各个槽站。

    下表即为系统槽站及其操作之简介,并将在随后各 小节中详细检讨应注意之事项1•热浸脱脂板子浸洗约三分钟,须将铜面的手印或有机污着物予以清除洗净J水洗2•微蚀以硫酸/双氧水或过硫酸钠微蚀液,进行一分钟的浸蚀,以除掉铜面氧化3. 浸稀硫酸 以10%稀硫酸清洗上述微蚀铜面可能残留的盐类J水洗J水洗4. 预 活化 做为下一站钯活化的预先处理,以保护钯槽不致被带入而污染,板子经 本站后无需水洗而可直接进入钯槽J5. 钯 活化 可使裸铜表面先行置换着落上一层极薄钯金属,做为无电镍层生长的 活力来源J水洗纯水6•化学镍板子于高温82-86°C及强力过滤循环的流动槽液中,进行自动还原式 (Autocatalytic之化学镀镍约15分钟J水洗J水洗7•稀酸活化以5%稀硫酸浸洗约一分钟,洗净镍面可能附着的有机物J水洗J纯水8•浸镀金板子于82-86C的金槽液中进行置换浸镀10-12分钟,可得金层厚度约 2-3 駧9.金 回收 镀金后的板子拉起滴液后立即进入此回收槽,使被带出的少许黄金,可 自滤心的树脂中而得以回收J10.快速水洗 板子经此暂短浸洗后,立即手送进入后段冷水冲洗与纯水漂净的水 平联机,以及热风迅速吹干,冷却后ENIG全部流程才告一段落。

    3.1 挂架的管理系以金属为支持,外面包覆PVC或PVDF之耐化学品涂料由于PVC中含有铅份,用久了难免会溶入高温的镍槽中,对化镍的还原反应将造成伤害含氟的PVDF虽已无此烦恼但却价格较贵,两者都要注意披覆皮膜的损伤与维修,以减槽钯与镍槽中之落大面积之薄板在槽液中摇动时,为防止彼此大跳“贴脸舞”起见,挂架要采用Teflon线拉紧做为区隔;厚板者须采上下横梁之卡槽,做为隔离分列之定位槽液中的挂架要考虑随着飞把(Fly-Bar进行水平或垂直的振动,以赶走反应所产生的气体(如镍槽中之氢气各种摆动振动方式中,以气压缸顶高2-3cm后,再以自由落体摔 下之瞬间撞击最为有效,盲孔板甚至要全线各槽都要加装这种气压缸图14.钯槽中遭到活化的浮游碎屑被带入镍槽,或镍槽中原有的流浪颗粒,在大环 境中均将发育成为金属镍粒子一旦登陆移民到镀面上时,则可能赖着不走落脚生 根成为“垂直长胖”,而与前图2的“水平长胖”前后辉映比美由于挂架会不断的上下进出各槽液,故死角处与横梁朝上的面积,皆应尽量减少, 以避免些许钯液搭便车而带入镍槽,造成挂架各朝上表面的长镍这种不牢固的碎屑很容易落入镍槽或金槽,经常会带来不少额外的麻烦。

    一旦连挂架之侧面也镀了镍时,贝9须以20-30%的稀硝酸进行“削挂架”不过削后的涂料表面会变得粗糙,后续就更不客气的上镍上金了全天操作的新挂架,业者经验是2-3个礼拜后就开始长镍长金,长的太快或破损者皆应重新涂装3.2微蚀及钯活化微蚀不可过久太强,以防对“绿漆设限”的底铜造成刨根的小动作微蚀后的水 洗也不可太久,以防再次钝化钯槽中Pd++正常浓度量仅12mg/l(12ppm,室温(25°C-30°C操作时呈现“维大力” 汽水般的淡黄色补充液则含Pd++120ppm且具深黄色铜面长钯亦属置换作用,当然就会发生Cu++污染密线路板类处理时其钯槽含铜量不可超过lOOppm,一般板子也应低于300ppmo —旦超出较多时即应弃槽,以免造成后续长镍不顺甚至出现露铜任何颗粒进入钯槽后都会吸钯而成为固体钯粒的悬浮若再附着于板面各铜垫 的边缘,就会出现“长胖”故钯槽须用1mm滤心强力过滤,补充液也要另采专用器皿,以防其它意外的污染倘微蚀液被带入钯槽时,铜面长钯的速率就将变慢甚至缺钯,使得后续的镀镍也 激活不良进而露铜任何镍药水一旦落入钯槽中,都将使得钯离子被还原析出,而成为黑色金属浮于水面或沾着槽壁,必要时只好换掉钯槽。

    图15.挂架上落入镍槽的铜碎、镍屑、或金渣,由于事先已被钯槽所活化,故在镀镍的高温操作中,其等负电位均将大幅下降,甚至低于磷化镍槽液的起镀电位-0.7V,门外汉既然有了证书执照,当然也就毫不客气的逢场做戏大镀其镍了(此图取材 ElectrochemicalScience and Technology,Feb. 1984;p.2553.3化镍制程管理3.3.1化镍用不锈钢槽之保养为了长期高温(82-86C的安全操作起见,量产镍槽几乎全用不锈钢(304或316建 造,100L至1250L大小场面都有现行的正常管理,是当镍金属补充到了 4个MTO(Metal Turn Over,指建浴金属 量时就要换槽,通常全天量产者,1000L大槽只能维持三天,即告寿终正寝此时须立即换上备槽而继续生产,并将旧槽药水抽掉至线外,另行中和 沉淀收集 污泥之环保处理而旧槽的“削槽”则需添加 50%体积比(或 31%重量比的强硝酸,溶蚀掉槽壁上的化镍颗粒同时也对不锈钢槽进行钝化处理(Passivation,以减少再被镀上的机会许多金属表面处理的教科书上,都说应另加入铬酸(CrO3才会有更好的钝化效 果只可惜PCB业界的现行废水处理系统中,少有除铬的功能,于是良药也只好束之 高阁。

    3.3.2正电性槽体防止长镍化镍槽液中任何带有负电性的物体,都会被化镍所还原析附一般操作中只要 其负电位到-0.7V时,就难免钉牢镀上为了保护不锈钢槽壁与加热器之不被裹胁,乃刻意使用外电源使带有+0.8V的正电 位,以免遭到化镍的青睐至于负极-0.8V者,则另接数根已钝化的不锈钢棒,刻意使其在电镀过程中牺牲上镍此种假镀棒的布局,可在大槽的对角各放一支,在液面较低的回水集流区也 再加设一支所施加之正电压却不可太高(应1V以下,以防槽壁反遭电流与S04=N 盲目围攻削槽洗槽的同时,还要用吸尘器将槽底的落屑清除须知即使少许不起眼的金 屑,在高温镍槽中就会变成强力的活化起镀剂,小处不可不慎3.3.3化镍槽液的配制与管理(1 硫酸:所有量产之化镍配槽或添加补充,均须采用专业供货商的高浓度原液在ISO-9000出货品质的严加管理下,后续槽液品质出问题的机率并不高倒是PCB业者为了调整pH值所加入的硫酸或氨水,反而令人捏把冷汗(钯槽也有相同的烦恼常用试药级的硫酸中约含铁15ppm,ENIG操作之铁量不可超过0.5ppm,否则在Fe++"Fe+++的氧化过程中,钯离子将顺势还原成为黑色皮膜,到处漂浮无穷纰(2 纯水: 配槽或清洗所用之纯水也要特别留意,由于纯水中 已不含杀菌的氯气,故储槽中很容易生长霉菌。

    有 时甚至连管路出口的龙头内缘,都会因死的活的堆 积太多厚厚而发黑您若不信邪,食指一摸即可真 相大“黑”如假包换一般长菌的纯水槽壁,常会 有油油滑滑的感觉有菌的纯水当然不能派上用 场,金槽中尤其是“代志大条”,下文会另加说明3 加热与加药:加热区与加药区最好都安排在过滤机出水口附近, 以达到良好搅拌与尽情分散的效果,避免造成三大 参数的剧烈变化,减少镀层的异常演出4 进槽的污染:板面直立进出槽液时,其通孔本身却是个个横躺, 前处理各槽液一旦被带入时(小孔深孔尤甚,高 温胀松下势必纷纷开溜,不但污染镍槽本身,而且 PTH附近的铜环铜垫,正常发育的镍层也将遭到压 抑5三大参数:化镍沉积的pH(4.5-4.8,液温(82-86C,与处理量(Loading Factor 0.4-0.6dm2/L,不可低于 0.2 也不可超过 1.0,是主宰反应快慢的三大 参数,必须采用精密仪器,执行自动添加与全程监 控且应定时线外分析进行比对其数据(量产者每 班一次凡此三参数上升者,都可能因过度活化而长胖(因其主还原剂Na2H2PO2次磷酸二氢钠,要在高咸中活力才会强;反之三大条 件不足时,亦将会导致起镀不良甚至表演露铜。

    老手们都有这种 经验,每天一大早的第一架,总是偶而泄气露铜不给面子,彷佛是神不守舍沉睡未醒一般在第一挂的牺牲打(Dummy plating之后槽液中充满 氢气时,才会逐渐赏脸出现活性此等充满氢气士气大振的故事(注意Loading太低者也不易反应,早在化学 铜的操作中就已有历史记载不过对于金槽而言,此种打气加油 则大可不必了有经验的业者甚至还设计了不同的程序,以应付 不同停机待料的再激活作业,以减少无谓的露铜报废6 笔镀救板: 一旦少许一两个垫面露铜而造成全板报废的话,实在是暴殄天物十分可惜某些情况下也许可采刷镀或笔镀方式(Stylus plating抢救回来所用药水可采ENIG者或专用电镀药液,当然其金之面色差是在所难免,最好先向客户说明,取得谅解下才再放行出货3.4浸金制程管理3.4.1酸性金水中含金量约0.6-0.8g/L,代工厂仅0.2-0.3g/L一般之铜污染不可超过5ppm,—旦少许清洁铜垫在全无镍面覆盖之下,很可能在金水中也发生铜与金的置换,进而造成铜份溶入当金水中的铜污染量增多时,会常出现金面异常而呈现较红的色泽,使得金与镍之间的密着力也会变差ENIG的某些焊垫若出现雾雾暗暗时,就可能是无镍的金面。

    倘有怀疑时,可用剥金液【KCN+(间硝苯磺酸钠】剥除金层,是镍是铜自必一目了然中国PCB技术网网址:电邮:3.4.2 金槽建浴用纯水或回收槽纯水,一旦发霉即表已有多量的 霉菌带入此时金 水中原配方的有机酸错化剂,加上霉菌代谢的 有机物,将使得金水活性更强,其 联手腐蚀的化镍层,下场当然很惨回收水中虽然不会再出现置换反应,但其中 的菌类与有机酸的互相帮忙打气,以贾凡尼效应的助虐,仍然会透过金层疏孔 而 对底镍继续猛咬,不断造成镍层的暗中氧化,迟早会引发黑垫 想要免于恐惧避 祸求福,最好的办法就是换掉回收槽,品管严格的大厂,几乎隔天就换少惹麻 烦四、后制程4.1回收之后的彻底水洗,早期多半采80C的热水连续冲洗,及 吹干前的热纯水过门由于因水温经常不足(是否为了节省成本?),水质太 脏,反而造成干燥后金面的发红为了彻底杜绝后患,目前业者在ENIG线内之 回收与浸 洗出槽后,立即逐片改成水平联机的冷水冲洗与纯水漂净,再以清洁的 热风迅速吹干,务必要使活性尚未停歇的ENIG,减少再遭贾凡尼式的持续腐蚀 4.2事实上ENIG完工之后,还要执行运输、暂存、白字印刷、切外形与品检等后 流程,当然最后仍需用到水平联机的清洁工作。

    此等看似等闲的洗水与干燥,也 应按部就班以避免后底镍继续氧化,减少金面变色发红疑似变红者只 要用手指 摸摸还会变得更红,连橡皮都擦不掉较严重者其底镍可能早已变黑 了 五、归 纳整理ENIG量产制程中最常出现的露铜、长胖与变色等三大外观问题,虽已逐一 交代如上,但对初学或制程以外的读者来说,想必仍然是满天神佛丈二金刚 为 洞悉脉络清楚思路起见,特再提纲挈领整理要点如下,以方便上阵出招时直 扑敌 魁手到擒来也露铜(Skip plating)1•氧化铜太厚:过度烘烤、温湿叠板、环境 不良放置太久2.过程污染:残留IMC、毒药附着、硫醇作怪、绿漆溶入镍槽、 显像残膜、显后水洗不良、吸水滚轮太脏 3.活力太弱: 久洗钝化、负电性不 足、镍槽未醒、三大参数太低长胖(Extraneous Plating) - 16 -==专注PCB行 业==中国 PCB 技术网 网址: 电邮: . 蚀刻不良 :留有残足 2.活力太强:三大参数太高、钯后水洗不足、大跳贴脸舞、 活性粒子附着3•铜粉残留:垫边长胖、嵌入绿漆变色(Tarnishing) 1•底镍 不良:底镍过度置换产生黑垫,致金面变暗 2.金面异常:金水遭铜污染、霉菌污 染金水与回收水、后段水洗 不足、后流程污染、终洗不良、温湿叠板。

    六、结论 笔者曾咨询过多位业界专家,ENIG各种板类的出货量,台湾现已成为全球第一 目前台湾业界之PCB正厂,现有ENIG量产能力者共有20家,合计32条自动 线少者 1条线,大公司上千公升大镍槽联机者达 4条之多代工厂共 14家合计 17条线以2001年10月的出货量统计,平均月产250万~ 300万ft2,这还不是 生意最旺的数字图16.右二图为日本国内高阶FC封装板(CPU之P4),系采 ENIG做为正面覆晶及腹底植球的表面处理皮膜,左上为已移往大陆生产之中低阶 ENIG用途之手机板、及左图之蓝牙卡板等日本国内产能多集中在小面积的高阶 封装板领域,故最多也只有台湾总产出的一半至于手机板、PC卡板与部份低阶 封装板,则已移往中国大陆之华南地区,该华南又在港商台商的凑热闹下,目前ENIG的设计月产能已高达220 ~ 250万ft2,加上华东地区月产能的30-40万 ft2,敢说华人经手的ENIG,少说也将超过全球的六成,欧美业者早已少得可怜 如此长期之大量生产,现场 经验当然无人可比,然还要迷信远来东西和尚之天花 乱坠,实在没啥道理当 然中文深入的资料太少,应是主因之一即使偶而出 现,也多半拾人牙慧语焉 ==专注 PCB 行业== - 17 -中国PCB技术网网址:电邮: 不详,参考价值怎会太高?有鉴于此,特整理多年经验忠实奉告,并希望藉此 不打 高空的务实文章, 拋砖引玉该其它制程的密笈也有所披露, 则于愿已足矣。

    ==专 注 PCB 行业== - 18 -。

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