一、 制作目的
金手指设计的目的在于藉由连接器的插接作为板对外连络的出口,之所以选择金是因为它的优越的导电度,抗氧化及耐磨性,由于金成本极高故只应用于金手指、局部镀或化学金,如bonding pad等。
二、G/F流程
包蓝胶→辘胶→上板→酸洗(或微蚀)→水洗→磨刷→水洗→DI水洗→镀镍→水洗→DI水冼→镀金→回收→出板→撕胶→洗板。
三、镀G/F工艺
1.包胶:贴住G/F外部分防镀。
2.酸洗(或微蚀):清洁铜面,去氧化皮。
3.磨刷:使用飞翼磨辘磨去铜面上氧化皮及S/M、C/M残膜,提供镀镍时一个清洁
铜面。飞翼磨辘的材质硬度和压力的选择对磨刷效果起着决定性影响,硬度、
压力过大,会导致G/F Short和磨痕印,过小会磨不干净;过软的磨辘做尖角
G/F会产生磨辘丝。
4.镀镍:作用是作为金层和铜层之间的屏障,防止铜迁移,为降低镀层内应力,现都采
用镍含量高而镀层内应力极低的氨基磺酸镍。
A. 镍缸药水成分及作用
a.主盐:氨基磺酸镍Ni(NH2SO3)2,提供电镀Ni2+,镍含量高,电流效率高,
沉积速率快,内应力低,光亮度高;镍含量低,分散能力和覆盖能力好。
b.阳极活化剂:氯化镍,能降低阳极电位,去极化作用显著,加快阳极溶解,防止
阳极钝化。
c.PH缓冲剂:硼酸,稳定溶液PH值,防止因PH值高而产生氢氧化物沉淀及降低
析氢进而提高电流效率。
d.添加剂:①光泽剂:mp-200(SE),有细化晶粒,镀层整平进而获得光亮镀层之功效。
②润湿剂:NAW-4降低表面张力,降低镀层内应力,防止针孔产生。
B. 反应机理:
a.阴极反应:Ni2e+2e→Ni (主反应→电镀镍)
7H++2e→H2↑ (副反应)
b.阳极反应:Ni-2e→Ni2+ (主反应→阳极溶解)
4OH--4E→2H2O+O2↑ (副反应)
5.镀金:
本厂目前采用的是一柠檬系列酸性镀金,采用不溶性阳极,金盐以溶液形式定时补充。镀金的电镀效率很低,全新镀液约30-40%,且因逐渐老化及污染而降低到15%左右,故镀金溶液的搅拌和循环是非常重要的。
A. 金缸药水成分及作用:
a.主盐:氰化金钾K[Au(CN)2]为白色结晶体,用热水溶解补入金缸;
b.络合剂:氰化钾和柠檬酸盐,可提高阳极极化作用,细化晶粒;
c.导电盐:7000导电盐,可提高溶液电导率,改善镀液分散能力。
d.添加剂:7000补充剂:光亮、整平、细化镀层,降低内应力。
7000F补充剂:提供镀液Fe组分,改善镀层结构,提高镀层硬度。
B. 反应机理:
阴极反应:[ Au(CN)2]- +e→Au+2CN- (主反应→电镀金)
2H++2e→H2↑ (副反应)
阳极反应:40H--4e→2H2O+O2 ↑ (不溶液阳极)
6.金回收:可降低电镀成本。
四、电镀设备:
1.0-4m/min任意可调水平电镀线,要求运行平稳、不翻板、掉板、撞缸。
2.可稳压或稳流控制的金镍缸火牛,要求能保持稳定,上下跳动小。
3.金、镍缸加热过滤系统良好,各缸连接部分挡水效果良好,不漏水和DRAGOUT少。
五、常见问题及改善措施:
常见问题
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可能原因
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解决措施
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G/F针孔
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A. 基铜针孔
B.湿润剂或光亮剂不足
C.药水浓度失调
D.温度太低
E.电流(电压)过高
F. 搅拌或循环不足
G.有机杂质太多
H.铁铜等杂质太多
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A. 改善镀铜及镀G/F前处理
B.根据Hull Cell Test调整
C.分析调整
D.升温至50-60℃
E.适当降低电流(电压)
F. 适当增强搅拌或加大循环量
G.碳芯过滤或做碳处理
H.低电流拖缸或做碳处理
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G/Fshort
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A. 磨板不良
B.前工序short
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A. 降低磨辘压力,加大水洗,换用较软磨辘。
B.检板修理;找出原因并在相应工序改善
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G/F粗糙
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A. 电流(电压)太大
B.前工序铜面粗糙
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A. 适当降低电流(电压)
B.检板修理;找出原因并改善
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G/F金面氧化
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A. PH值偏太大
B.回收金水太脏
C.金缸太脏
D.水洗不及时或未烘干
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A. 调整PH值
B.换回收金水
C.检查更换金缸过滤芯(网)过滤
D.及时洗板和烘干
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甩金、甩镍
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A. 磨板不良
B.水洗不净
C.镍面钝化
D.电镀过程中电流停断
E.有杂物残留在G/F上
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A. 适当加大磨板压力
B.更换或加大水洗
C.镀金前开活化缸
D.检修设备和线路
E.检板修理或适当加大磨板压力
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渗金
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A. 蚀板不净
B.磨板压力过大
C.无引线加厚金电流过大
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A. 检板修理;改善蚀板效果
B.适当降低磨板压力
C.打小电流和行速
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金色不良
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A. 光剂不足
B.金含量太低
C.有机污染
D.金缸中镍铜含量过高
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A. 据Hull Cell Test调整
B.分析补加
C.加强过滤,镍缸可作碳处理
D.更新
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烧板
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A. 镍含量太低
B.光剂不足
C.电流密度过大
D.温度低
E.PH值太高
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A. 分析添加
B.据Hull Cell Test调整
C.适当打小电流(电压)
D.温至至MEI要求范围内
E.分析调整
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露铜
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A.蓝胶包住手指
B.铜面被异物覆盖
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A. 包胶检查;退金镍再返镀
B.加大磨板压力,改善前处理
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薄金镍
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A. 电流密度低或行速太快
B.药水浓度低
C.镀液温度低
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A. 适当打大电流或降低行速
B.分析添加
C.测量实际温度并调至要求范围
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.流程:
包蓝胶→辘胶→上板→酸洗→水洗→磨板→水洗→DI水洗→镀镍→水洗→DI 水洗→水洗→镀金→回收→两段水洗→出板→撕蓝胶→洗板机→洗板车
包蓝胶:只露出需要镀上镍金的金属表面,且导电位应与放板方向一致。
辘 胶:应尽量避免使用热辘辘板,防止胶纸漏胶。
酸 洗:除去铜面氧化层,对于无法磨板的板子,酸洗缸可改为微蚀缸。
磨 板:进一步清理铜面并将铜面缺陷磨去以得到平整光亮的金面。
镀 镍:以钛蓝为阳极,板子为阴极(通过电刷使之导电)。
镀 金:以钛网为阳极,板子为阴极,其中阳极可分为上中下三段使电流分布均匀。
控制要点
1. 磨板
若金手指间距小于或等于8mil,且1000#飞翼磨辘磨板,压力B、C拉3-4.5kg/cm2,
D拉1.5-25kg/cm2,其手指间距大于8mil的金手指板用600#飞翼磨辘磨板,压力B、C拉0.5-2.5kg/cm2,D拉0.5-1.5kg/cm2。
2. 镍缸
① 镍含量应控制在一定范围,过高易引起针孔,过低则容易烧板我司氨基磺酸镍在540-600g/l之间。
② PH应控制在3.2-4.2之间,过高易与金结合力差且易烧板,过低则易针孔。
③ 温度50-65℃过低则易薄镍或烧板。
3. 金缸
①温度50-65℃过低则易薄金或烧板,过高则镀层不均匀。
②PH在4.2-4.6之间隔,过高易引起金手指氧化,过低则易引起应力开裂。
③比重在1.08-1.14g/cm3之间,过低易引起金色发暗。