pcb印制電路板化鎳浸金量產(chǎn)之管理與解困-wenkub
2022-08-14 17:00:33 本頁面
【正文】 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。因銅面上一旦有 Zn、 Cd、 Pb、 Sb、 Bi、 S、 Cr 等“毒藥”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 23ppm，化鎳皮膜的生長(zhǎng)就會(huì)打烊。 圖 ，原因出自銅瘤的殘存與三大參數(shù)過高所致。 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”（ Extraneous plating）與某些長(zhǎng)墊方墊“露銅”（ Skip plating）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)逐一說明之。 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，才能包裝出貨。 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度氧化物，進(jìn)行機(jī)械法為主化學(xué)為輔之徹底清除。 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。 2 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。上二圖為俯視圖，下二圖為斷層切片圖。 NPTH 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。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。也就是說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)必帶來為害不輕的污染。 4 圖 ENIG 的 區(qū)域，居然還看得到相當(dāng)多量如假包換的綠漆，靦不知恥的占住位子不肯離開，根本不是什麼陰魂不散的透明殘膜，其管理之粗心馬虎未免太過離譜 圖 6 此為被壓入微點(diǎn)狀的綠漆殘膜，所造成後續(xù) ENIG 微露銅 的缺失。純水僅具沖淡作用根本洗不掉鹼性化學(xué)品，一律用純水清洗，是有錢而無知的蠻幹法。 圖 ENIG 之鍍面，周圍不規(guī)則淺色環(huán)繞者是綠漆顯像不潔惡名昭彰的透明殘膜（ Scum），顯像不良應(yīng)負(fù)最大責(zé)任 有時(shí)候顯像與水洗都還不錯(cuò)，但熱風(fēng)吹乾前的陳年吸水滾輪，卻是出奇的骯髒，反而把洗淨(jìng) 5 的板子又給滾塗成了殘膜的附著，成事不足敗事有餘。 烘乾未冷透即疊板，造成銅面異常氧化── ENIG 長(zhǎng)胖或 S/M 破邊 顯像及連線水洗烘乾冷卻後，進(jìn)入下一站熱烤硬化前常需暫存或搬運(yùn)，以配合生產(chǎn)計(jì)劃或不同場(chǎng)地，倘未乾透冷透而逕行疊板者，中央部份銅面的異常氧化就會(huì)上演，又經(jīng) S/M 長(zhǎng)時(shí)間烘烤後，斑點(diǎn)或駁面都 將一一亮相。但中心區(qū)銅面上的綠漆則卻另屬“ S/M Defined”者。 綠漆烘烤硬化後銅面異常氧化── ENIG 露銅 正?？酒後崞淝瑴Q(jìng)銅應(yīng)呈現(xiàn)暗紫紅色，凡經(jīng)前處理的刷磨與 ENIG 本線的微蝕，即可得到純潔的銅面。超溫甚至還會(huì)有底鎳黑墊的可能。進(jìn)入 ENIG 的本線時(shí)就會(huì)在鈀槽中接受活化的款待，後站中就會(huì)冒出不該有的鎳金。由此可知自動(dòng)線的完善管理是何等重要 維修刷毛減少露銅 常用之刷毛以刷出＃ 1000 的粗度為宜。 不過目前手機(jī)板流行選擇性 ENIG 與 OSP，兩種皮膜共存的場(chǎng)面，則在做化鎳浸金的前流程時(shí)，須用乾膜（杜邦的 W250，即下左圖之藍(lán)色者）覆蓋後續(xù) OSP 管區(qū)的銅面。由於 OSP 各銲點(diǎn)可靠度較好，已受到愈來愈多 下游用戶的認(rèn)同，並指定要做這種兼容並備的工序 圖 手機(jī)板上 CSP 與 MiniBGA 之焊墊均已改採 OSP，除了必須做為二次焊接的 金鐘罩還會(huì)用到 ENIG 以外，其他所有焊接工作全由 OSP 所包辦了。國立中央大學(xué)化工材料研究所，高振宏教授所指導(dǎo)的一篇論文中，曾說明焊點(diǎn)愈小者，其含金比例就相對(duì) 會(huì)增加，一旦超過 %時(shí)，將可能引發(fā)脆性。否則多餘的熱量及水氣，又會(huì)造成板中央小孔邊緣銅面的再次氧化。注意此種缺點(diǎn)只會(huì)出現(xiàn)板子的單面上，背 面則完全正常。下表即為系統(tǒng)槽站及其操作之簡(jiǎn)介，並將在隨後各小節(jié)中詳細(xì)檢討應(yīng)注意之事項(xiàng)。 ↓水洗 ↓水洗 活 化 做為下一站鈀活化的預(yù)先處理，以保護(hù)鈀槽不致被帶入而污染，板子經(jīng) 本站後無需水洗而可直接進(jìn)入鈀槽。 ↓水洗 ↓純水 鍍 金 板子於 8286℃的金槽液中進(jìn)行置換 浸鍍 10－ 12 分鐘，可得金層厚度約23 駧。由於 PVC 中含有鉛份，用久了難免會(huì)溶入高溫的鎳槽中，對(duì)化鎳的還原反應(yīng)將造成傷害。各種擺動(dòng)振動(dòng)方式中，以氣壓缸頂高 23cm 後，再以自由落體摔下之瞬間撞擊最為有
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