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《pcb印制電路板化鎳浸金量產(chǎn)之管理與解困》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。
1、化鎳浸金量產(chǎn)之管理與解困一、前言化鎳浸金（ENIG）大批量生產(chǎn)之自動(dòng)連線可分為三大部份:(1)前處理：綠漆後之刷磨、微蝕（或酸洗）、水洗、吸水滾輪與熱風(fēng)吹乾之水平連線，將烤綠漆造成待鍍銅面的過(guò)度氧化物，進(jìn)行機(jī)械法為主化學(xué)為輔之徹底清除。(2)本製程：逐槽上下進(jìn)出操作，自脫脂起至金回收與水洗，共約十站。(3)後處理：又改回水平連線，含冷水沖洗、純水漂淨(jìng)、與吸水滾輪，熱風(fēng)快速吹乾及徹底再吹冷等。然後再進(jìn)入後段流程；如印白字（目前已有先印UV型白字，並稍加烤硬以增強(qiáng)耐化性）與切外形及品檢，之後還須再連線水洗與烘乾
2、，才能包裝出貨。圖1.此二圖天車式ENIG的自動(dòng)生產(chǎn)線，都是出自臺(tái)灣本土的供應(yīng)商；右為競(jìng)銘公司左為巨基公司之設(shè)備。依配件與產(chǎn)能的不同，造價(jià)約自臺(tái)幣200-400萬(wàn)不等由於上述之前處理，本線與最後工作等三段，不一定是在同一廠地同一時(shí)間所進(jìn)行，故其運(yùn)輸與暫存之動(dòng)作皆應(yīng)儘量避免潮濕（如小孔內(nèi)的濕氣）與高溫，以減少後續(xù)底鎳層的繼續(xù)劣化（Degradation）。本文將從三段式自動(dòng)連線的實(shí)務(wù)管理說(shuō)起，再分別引申到三大品質(zhì)問(wèn)題（露銅、長(zhǎng)胖與變色）的現(xiàn)象、原因，與影響等深入說(shuō)明，並同時(shí)提出有效的解困辦法，希望對(duì)業(yè)者在實(shí)務(wù)
3、上有所幫助。二、上游製程及前處理ENIG的直接前製程是綠漆（S/M）工程，但影響到孔環(huán)或焊墊“長(zhǎng)胖”（Extraneousplating）與某些長(zhǎng)墊方墊“露銅”（Skipplating）的原因，卻要追溯到更上游的蝕刻成線、剝錫鉛、與綠漆的顯像（Developing）等步驟，現(xiàn)逐一說(shuō)明之。132.1蝕刻不良──ENIG長(zhǎng)胖上游成線蝕刻進(jìn)行時(shí)，若銅箔稜線踏入板面樹脂太深者，蝕刻後密集焊墊邊緣根部附近的板材中，可能還留有殘銅碎瘤。一直要到ENIG後才可能發(fā)現(xiàn)墊邊長(zhǎng)胖或局部突出等惡性擴(kuò)張，此時(shí)不但要追究蝕刻製程，甚
4、至還要遠(yuǎn)溯到壓合與銅箔去。另外要注意的是，蝕刻後線邊墊邊之上緣，是否出現(xiàn)不良的“懸邊”（Overhang），這種隨時(shí)會(huì)斷的鬼東西經(jīng)常會(huì)帶來(lái)麻煩。圖2.此四圖皆為線邊或墊邊局部長(zhǎng)胖的實(shí)例，原因出自銅瘤的殘存與三大參數(shù)過(guò)高所致。上二圖為俯視圖，下二圖為斷層切片圖。2.2剝錫不良──ENIG露銅蝕刻成線後的剝錫鉛（或剝純錫）也要小心，須注意其電鍍銅表面，是否尚留有剝除未盡的淺灰色I(xiàn)MC存在。果真如此，則各種刷磨與酸咬都奈何不了他，最後恐將難逃露銅的宿命。因銅面上一旦有Zn、Cd、Pb、Sb、Bi、S、Cr等“毒藥
5、”之殘跡時(shí)，都將強(qiáng)力抑制化鎳皮膜的生長(zhǎng)，其中尤以錫（Sn）、鉛（Pb）、與硫（S）等經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)在板面的銅墊上，去除未盡時(shí)即有可能露銅，而鉻（Cr）甚至只要2-3ppm，化鎳皮膜的生長(zhǎng)就會(huì)打烊。2.3NPTH孔壁鈀層鈍化之硫醇?xì)堐E──ENIG露銅現(xiàn)行的NPTH做法，已經(jīng)不再逐一塞入小辣椒以節(jié)人力。代而起之的是在一次全面鍍銅後貼乾膜時(shí)，順便將NPTH也都一併蒙上，於是二銅錫鉛與蝕刻後，雖然各NPTH的孔內(nèi)已被咬得全無(wú)銅壁，但化銅前陰魂不散的鈀層，卻絲毫無(wú)損不動(dòng)如山這種板子一旦進(jìn)入ENIG之中，其不該上鎳上金的非
6、通孔，對(duì)於ENIG的接納卻絲毫不遜正常焊墊甚至過(guò)之，不免令人為之氣結(jié)。13圖3.此二圖均為焊墊露銅的典型例子，若非槽液整體活性不足，即可能是單獨(dú)墊面負(fù)電性尚不夠強(qiáng)，或銅墊表面已遭污染所致於是剝錫鉛之前只好先將板子浸泡一種硫醇槽液，以鈍化掉NPTH孔內(nèi)的鈀層，而於後來(lái)ENIG之際不再作怪。不幸的是硫醇處理後沖洗不潔時(shí)，難免就會(huì)帶硫進(jìn)入剝錫鉛槽，使得剝後的銅墊或側(cè)緣也多少沾上了硫。銅面的硫是化鎳反應(yīng)的死對(duì)頭之一，因而想要徹底防止露銅就難上加難了。2.4綠漆品質(zhì)不良──ENIG露銅綠漆本身的耐化性（Chemica
7、lResistance）要夠好，才能耐得住ENIG高溫長(zhǎng)時(shí)間的化學(xué)攻擊（平均82-86℃，兩槽共約20-30分鐘）。各種S/M中以PSR-4000的Z-100型的耐化性最好（但解像度卻不見得傑出）。大凡此項(xiàng)本領(lǐng)不佳者，ENIG之後的綠漆色澤將會(huì)被漂洗而變淺。也就是說(shuō)綠漆配方中的若干有機(jī)物已溶入化鎳浸金槽液中，久之勢(shì)必帶來(lái)為害不輕的污染。通常銅面的綠漆厚度不宜低於0.2mil，否則ENIG之後常會(huì)出現(xiàn)發(fā)白的現(xiàn)象，也是被退的缺點(diǎn)之一。2.5綠漆顯像不良──ENIG露銅綠漆顯像不足常使銅墊上留有未能盡除的透明殘膜
8、（Scum），此殘膜中不但含有Na2CO3與消泡劑，並另有已溶入的綠漆成份，一旦附著銅面而又遭後續(xù)之高溫烘烤，就會(huì)將與銅面勾搭成為難以去除的“錯(cuò)化物”（ComplexingCompound），而不僅只是稀鬆平常的氧化物（Oxides）而已。圖4.左圖為孔環(huán)及孔壁有Scum存在，致使ENIG後之露銅情形；右圖係表面焊墊上因殘膜存在而發(fā)生的露銅情形。13圖5.此手機(jī)板上應(yīng)鍍ENIG的區(qū)域，居然還看得到相當(dāng)多量如假包換
