1、資料收藏 PCB 其它焊墊表面處理OSP,化學(xué)鎳金, 141 前錫鉛長(zhǎng)期以來(lái)扮演著保護(hù)銅面,維持焊性的角色, 從熔錫板到噴錫板,數(shù)十年光陰至此,碰到 幾個(gè)無(wú)法克服的難題,非得用替代制程不可:A.B.C.資料收藏 PCB 其它焊墊表面處理OSP,化學(xué)鎳金, 141 前錫鉛長(zhǎng)期以來(lái)扮演著保護(hù)銅面,維持焊性的角色, 從熔錫板到噴錫板,數(shù)十年光陰至此,碰到 幾個(gè)無(wú)法克服的難題,非得用替代制程不可:A.B.C.D.Pi tch 太細(xì)造成架橋(bridgiCOB(chip on board)板大量設(shè)計(jì)使環(huán)境污染 本章就兩種最常用制程O(píng)SP 及化學(xué)鎳金介紹14.2 OSPanic Solderabili t

2、y Preservat ives 的簡(jiǎn)稱(chēng),中譯為有機(jī)保焊膜,又稱(chēng)護(hù)銅劑,英亦稱(chēng)之 Pref lux,本章就以護(hù)銅劑稱(chēng)之14.2.A. BTA(苯駢三氯唑能與金屬ENTHON 將之溶于甲醇與水溶液中出售作銅面抗氧化劑(TARNISH AND OXIDERESIST)商品名為CU-55 及CU-經(jīng)CU-56 處理之銅面可產(chǎn)生保護(hù)防銅迅速氧B. AI (烷基咪唑) ALKYLIMIDAZOLE PREFLUX是早期以ALKYLIMIDAZOLE 作為護(hù)銅劑而開(kāi)四國(guó)化學(xué)公司首先 開(kāi)發(fā)之商品 于1985 年申請(qǐng)專(zhuān)利 用于蝕刻阻劑(ETCHING RESIST)明檢 測(cè)不易 未大量使用其后推出GLICOA

3、T 等GLICOAT-SMD(E3)具以下特操作流程資料收藏 PCB C. ABI (烷基苯咪 ) 三和公司開(kāi) 銅面氧與各類(lèi)錫膏皆兼操作流程D. 目前市售相關(guān)產(chǎn)品有以下幾種代表廠家(資料收藏 PCB C. ABI (烷基苯咪 ) 三和公司開(kāi) 銅面氧與各類(lèi)錫膏皆兼操作流程D. 目前市售相關(guān)產(chǎn)品有以下幾種代表廠家(3) 大半藥液為使成長(zhǎng)速率快而升溫操水因之蒸發(fā)快控制 2 有機(jī)保焊膜一般約0.4 m的厚度就可以達(dá)到多次熔焊的目的 目視亦難以檢題膜厚太高不利于低固含量, 若有局部鍍金再作OSP 則可能在其操作槽液中所含的銅會(huì)沉積于金對(duì)某些產(chǎn)品會(huì)形成 資料收藏 PCB 3學(xué)金3脫水中水微水預(yù)鈀活吹氣攪拌

4、水無(wú)電熱水后處理水干燥32置換式與自我催化式其配方極但不論何者仍以高溫鍍層品質(zhì)較資料收藏 PCB 3學(xué)金3脫水中水微水預(yù)鈀活吹氣攪拌水無(wú)電熱水后處理水干燥32置換式與自我催化式其配方極但不論何者仍以高溫鍍層品質(zhì)較B.一般常用的鎳鹽為氯化鎳(Nickel Chlori 氬化合物(Borohydride硼氫化合物(Amine D.螯合劑以檸檬酸鹽(Citrate)E.槽液酸堿度需調(diào)整控制 傳統(tǒng)使用氨水(Amonia) 也有配方使用三乙醇氨(Trie nol Amine) 除可調(diào)整PH及比氨水在高溫下穩(wěn)定 同時(shí)具有與檸檬酸鈉結(jié)合共為鎳金屬螯合劑 使鎳可順利有效地沉積于鍍件上F.選用次磷二氫鈉除了可降

5、低污染問(wèn)其所含的磷對(duì)鍍層品質(zhì)也有極大影特性分析值的影響 高10會(huì)有分解發(fā)生 對(duì)磷含量及沉溫度的影響 溫度影響析出速率很大低于70 C反應(yīng)緩慢高于95 C速率快而無(wú)制.90 C最佳組成濃度中檸檬酸鈉含量高 螯合劑濃度提高三乙醇氨系統(tǒng)磷含量甚至可高到15.5%下還原劑次磷酸二氫鈉濃度增加沉積速率隨之增加 0.37M濃度不可過(guò)高 過(guò)高反而有害 磷含量則和還原劑間沒(méi)有明確關(guān)系 因此濃度控制在O.1M左e.三乙醇氨濃度會(huì)影響鍍層的磷含量及沉積速率 其濃度增高磷含量降低沉積也變慢度保持約0.15M較佳H.一般還原劑大分為兩類(lèi):, 硼氫化鈉價(jià)貴因此市面上多以次磷酸二氫鈉為主 一般公認(rèn)反應(yīng)為 Ni2+ + 2

6、H(Cat)a Ni + H2PO2- + H(Cat)a H2O+ OH- + 資料收藏 PCB 銅面多呈非活化性表面為使其產(chǎn)生負(fù)電性以達(dá)到啟鍍之目的銅面采先長(zhǎng)無(wú)電鈀的方式 反應(yīng)中有磷共析故 4-12%含磷量為常見(jiàn) 故鎳量多時(shí)鍍層失去彈性磁性 脆性光澤增 加 有利防銹不利3 3金無(wú)電金分為置換式鍍金與無(wú)電金前者就是所謂的浸鍍金層薄且底面鍍滿(mǎn)即停后者接受還原劑供應(yīng)電子故可使鍍層繼續(xù)增厚無(wú)電還原反應(yīng)式為: 還原半反應(yīng): Au+ + e- +Au0氧化半反應(yīng)式: + Red aAu0 + Gold plat資料收藏 PCB 銅面多呈非活化性表面為使其產(chǎn)生負(fù)電性以達(dá)到啟鍍之目的銅面采先長(zhǎng)無(wú)電鈀的方式

7、 反應(yīng)中有磷共析故 4-12%含磷量為常見(jiàn) 故鎳量多時(shí)鍍層失去彈性磁性 脆性光澤增 加 有利防銹不利3 3金無(wú)電金分為置換式鍍金與無(wú)電金前者就是所謂的浸鍍金層薄且底面鍍滿(mǎn)即停后者接受還原劑供應(yīng)電子故可使鍍層繼續(xù)增厚無(wú)電還原反應(yīng)式為: 還原半反應(yīng): Au+ + e- +Au0氧化半反應(yīng)式: + Red aAu0 + Gold plating) x + e全反應(yīng)式: C.化學(xué)鍍金配方除提供黃金來(lái)源的錯(cuò)合物及促成還原的還原劑 還必須并用螯合劑 安定劑D.顯示化學(xué)金效率及品質(zhì)的改還原劑的是關(guān)早期其中以硼氫化鉀最普遍效果也若與他種還原劑并用效果更理代表反應(yīng)式如還原半反應(yīng): Au(CN)-2 + e-a

8、Au0氧化半反應(yīng)式: BH4- + H2O a BH3OH- + 30H- a BO2-全反應(yīng)式: + 3/2H2 + 2H20 - , + / +G.已商業(yè)化的制程操作溫度多為左對(duì)材料安定性是一大考H.I K.3 程點(diǎn)A.為防止鈀沉積時(shí)向橫向擴(kuò)初期使用檸檬酸系清潔后因綠漆有疏水堿性清潔 劑效果又較同時(shí)為防止酸性清潔劑可能造成的銅面鈍故采磷酸鹽系直煉非離子清潔以容B.微蝕: 其目的在去除氧化獲得新鮮銅面同時(shí)達(dá)到絕對(duì)粗度約0.5-1.0 m之銅面金后 仍能獲得相當(dāng)粗此結(jié)果有助打線(xiàn)時(shí)之拉配槽以SPS 150g/l加少量鹽以保持氯 以提高蝕刻效, 一分由于氯化鈀對(duì)銅面鈍化比硫化鈀為為資料收藏 PCB

9、 較好的鎳結(jié)合力自然是硫化鈀較適當(dāng) 由于鈀作用同時(shí)會(huì)有少量Cu+會(huì)產(chǎn)生 它可能還原成Cu也可能 氧化成Cu+風(fēng)量約 為 促使亞銅離子氧化并釋出電子以還原完成無(wú)電鎳沉積的動(dòng)D.活化后水洗: 為防止鎳層擴(kuò)散,以轉(zhuǎn)化死角 的硫化鈀防止鎳擴(kuò)散活 性使大小面積及高低電壓差皆因提高活性而使差異變小以達(dá)到均一的目的E.無(wú)電85: 5作,鎳濃度約為4.95.1 g/ l 槽中應(yīng)保持鎳濃度5.5否則有氫沉淀的可若低于4.5g/l 則鍍速會(huì)減資料收藏 PCB 較好的鎳結(jié)合力自然是硫化鈀較適當(dāng) 由于鈀作用同時(shí)會(huì)有少量Cu+會(huì)產(chǎn)生 它可能還原成Cu也可能 氧化成Cu+風(fēng)量約 為 促使亞銅離子氧化并釋出電子以還原完成無(wú)

10、電鎳沉積的動(dòng)D.活化后水洗: 為防止鎳層擴(kuò)散,以轉(zhuǎn)化死角 的硫化鈀防止鎳擴(kuò)散活 性使大小面積及高低電壓差皆因提高活性而使差異變小以達(dá)到均一的目的E.無(wú)電85: 5作,鎳濃度約為4.95.1 g/ l 槽中應(yīng)保持鎳濃度5.5否則有氫沉淀的可若低于4.5g/l 則鍍速會(huì)減正常析出應(yīng)以15 m/Hr5 g/ l 5Turn鎳品質(zhì)會(huì)變槽體事先以50%硝酸鈍化 并以槽壁外加電解陽(yáng)極以陰極可接于攪拌葉通以0.20.4 A/M2(0.0180.037 ASF)低電流 但須注意不能在槳葉區(qū)產(chǎn)生氣泡否則代表電流太強(qiáng)或鎳鍍層太厚必須燒可用 因線(xiàn)路底部為死易留置反應(yīng)后所留的 殘及F.無(wú)電鎳磷含量: 一般無(wú)電鎳多以次磷酸二氫鈉為還原劑 68中含量則12%就打線(xiàn)而焊錫性也以9%最好 一般在添加四回后織G.無(wú)電金: 打線(xiàn)用厚在含金 5g/槽體以PP為材質(zhì) PH=5.15.3時(shí)可與銅作PH可以檸檬酸調(diào)整2.5就可達(dá)到此厚高的溫度可加快成長(zhǎng)但因結(jié)晶粗反而防蝕能力差 由于大半采置換反應(yīng) 因此會(huì)有不少的鎳溶入液中 良好甚至變綠變此時(shí)必須更金槽對(duì)銅離子極敏2Oppm以上析出就會(huì)減緩 同時(shí)會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力增大 鍍鎳后也不宜久置 以免因鈍化而無(wú)法析鍍 故鎳有時(shí)為了特定狀況則作10%再進(jìn)入金槽也能改善一些結(jié)合力