了解PCB线路板沉金工艺制造过程

　　了解PCB线路板沉金工艺制造过程

　　一、 沉金工艺

　　沉金工艺是在印制线路表面上沉积颜色稳定，光亮度好，镀层平整，可焊性良好的镍金镀层。基本可分为四个阶段：前处理(除油，微蚀，活化、后浸)，沉镍，沉金，后处理(废金水洗，DI水洗，烘干)

　　二、 前处理

　　沉金前处理有以下几个步骤：除油(30%AD-482)，微蚀(60g/InaPS,2%H2SO4)，活化 (10%Act-354-2)，后浸(1%H2S04)。以除去铜面氧化物，并在铜面沉钯，以作沉镍活化中心。其中某个环节处理不好，将会影响随后的沉镍 和沉金，并导致批量性的报废。生产过程中，各种药水必须定期分析和补加，控制在要求范围内。较重要的比如：微蚀速率应控制在"25U-40U",活化药水 铜含量大于800PPM时必须开新缸，药水缸的清洁保养对联PCB的品质影响也较大，除油缸，微蚀缸，后浸缸应每周换缸，各水洗缸也应每周清洗。

　　三、 沉镍

　　沉镍药水的主要成分为Ni2+(5.1-5.8g/1)和还原剂次磷酸钠(25-30g/1)以及稳定剂，由于化学镍对药水成分范围要求比较严格，在生产过程中必须每班分析化验两次，并依生产板的裸铜面积或经验补加Ni2还原剂，补加料时，应遵循少量，分散多次补料的原则，以防止局部镀液反应剧烈，导致镀液加速老化，PH值，镀液温度对镍厚影响比较大， 镍药水温度抄袭控制在85℃-90℃。PH在5.3-5.7,镍缸 不生产时，应将镍缸温度降低至70℃左右，以减缓镀液老化，化学镍镀液对杂质比较敏感，很多化学成分对化学镍有害，可分为以下几类：抑制剂：包括 Pb.SnHg.Ti.Bi(低熔点的重金属)，有机杂质包括S2,硝酸及阴离子润湿剂。所有这些物质都会降低活性，导致化学镀速度降低并漏镀，严惩时，会导致化学镀镍工艺完全停止。

　　有机杂质：包括：除以上所提到的有机的稳定剂以外，还有塑料剂以及来自于设备和焊锡的杂质。尽管可通过连续镀清除一部分杂质，但不能完全清除。

　　不稳定剂：包括Pd和少量的铜，这两种成分造在化学镍不稳定，使镀层粗糙，而且过多地镀在槽壁及加热器上。固体杂质：包括硫酸钙或磷酸钙及其它不溶性物质沉入或带入溶液。过滤可清除固体颗粒。总之：在生产过程中要采取有效措施减少此类杂质混入镀液。

　　四、沉金

　　沉金过程是一种浸金工艺，沉金缸的主要成分;Au(1.5-3.5g/l)，结合剂为(Ec0.06-0.16mol/L)，能在镍磷合金层上置换出纯金镀怪，使得镀层平滑，结晶细致，镀液PH值一般在4-5之间，控制温度为85℃-90℃。

　　五、后处理

　　沉金后处理也是一个重要环节，对印制线路板来说，一般包括：废金水洗，DI水洗，烘干等步骤，有条件的话可以用水平 洗板积对沉金板进行进一步洗板，烘干。水平面洗板机可按药水洗(硫酸10%,双氧水30g/L)，高压DI水洗(30~50PSI)，DI水洗，吹干，烘 干顺序设置流程，以彻底除去印制线路板孔内及表面药水和水渍，而得到镀层均匀，光亮度好的沉金板。

　　六、生产过程中的控制

　　在沉镍金生产过程中经常出现的问题，常常是镀液成分失衡，添加剂品质欠佳及镀液杂志含量超标，防止和改善此问题，对工艺控制起到很大的作用，现将生产过程中应注意的因素有以下几种：

　　化学镍金工艺流程中，因为有小孔，每一步之间的水洗是必需的，应特别注意。

　　微蚀剂与钯活化剂之间：微蚀以后，铜容易褪色，严重时使钯镀层不均匀，从而导致镍层发生故障，如果线路板水洗不好，来自于微蚀的氧化剂会阻止钯的沉积，结果影响沉金的效果，从而影响板的品质。

　　钯活化剂与化学镍之间：钯在化学镍工艺中是最危险的杂质，极微量的钯都会使槽液自然分解。尽钯的浓度很低，但进入化学镀槽前也应好好水洗，建议采用有空气搅拌的两道水洗。

　　化学镍与浸金之间：　在这两步之间，转移时间则容易使镍层钝化，导致浸金不均匀及结合力差。这样容易造成甩金现锡。

　　浸金后：　为保持可焊性及延展性，镀金后充分水洗(最后一道水洗建议用蒸馏水)，并完全干燥，特别是完全干燥孔内。

　　沉镍缸PH,温度

　　沉镍缸要升高PH,用小于50%氨水调节，降低PH,用10%V/V硫酸调节。所有添加都要慢慢注入，连续搅拌。 PH值测量应在充分搅拌时进行，以确保均衡的镀液浓度。温度越高，镀速越快。当镀厚层时，低温用来减慢针出现。不操作时，不要把温度保持在操作温度，这会导致还原剂和稳定剂成分分解。　在沉金工序中，应着重讨论沉金量，沉金液，添加剂配方，成分等等，随着生产工艺的要求提高，一些传统的工艺控制方法已不能满足品质的要求，产线要严格控制所有参数，加强管理才能不断改善产品品质。　　了解PCB线路板沉金工艺制造过程

　　一、 沉金工艺

　　沉金工艺是在印制线路表面上沉积颜色稳定，光亮度好，镀层平整，可焊性良好的镍金镀层。基本可分为四个阶段：前处理(除油，微蚀，活化、后浸)，沉镍，沉金，后处理(废金水洗，DI水洗，烘干)

　　二、 前处理

　　沉金前处理有以下几个步骤：除油(30%AD-482)，微蚀(60g/InaPS,2%H2SO4)，活化 (10%Act-354-2)，后浸(1%H2S04)。以除去铜面氧化物，并在铜面沉钯，以作沉镍活化中心。其中某个环节处理不好，将会影响随后的沉镍 和沉金，并导致批量性的报废。生产过程中，各种药水必须定期分析和补加，控制在要求范围内。较重要的比如：微蚀速率应控制在"25U-40U",活化药水 铜含量大于800PPM时必须开新缸，药水缸的清洁保养对联PCB的品质影响也较大，除油缸，微蚀缸，后浸缸应每周换缸，各水洗缸也应每周清洗。

　　三、 沉镍

　　沉镍药水的主要成分为Ni2+(5.1-5.8g/1)和还原剂次磷酸钠(25-30g/1)以及稳定剂，由于化学镍对药水成分范围要求比较严格，在生产过程中必须每班分析化验两次，并依生产板的裸铜面积或经验补加Ni2还原剂，补加料时，应遵循少量，分散多次补料的原则，以防止局部镀液反应剧烈，导致镀液加速老化，PH值，镀液温度对镍厚影响比较大， 镍药水温度抄袭控制在85℃-90℃。PH在5.3-5.7,镍缸 不生产时，应将镍缸温度降低至70℃左右，以减缓镀液老化，化学镍镀液对杂质比较敏感，很多化学成分对化学镍有害，可分为以下几类：抑制剂：包括 Pb.SnHg.Ti.Bi(低熔点的重金属)，有机杂质包括S2,硝酸及阴离子润湿剂。所有这些物质都会降低活性，导致化学镀速度降低并漏镀，严惩时，会导致化学镀镍工艺完全停止。

　　有机杂质：包括：除以上所提到的有机的稳定剂以外，还有塑料剂以及来自于设备和焊锡的杂质。尽管可通过连续镀清除一部分杂质，但不能完全清除。

　　不稳定剂：包括Pd和少量的铜，这两种成分造在化学镍不稳定，使镀层粗糙，而且过多地镀在槽壁及加热器上。固体杂质：包括硫酸钙或磷酸钙及其它不溶性物质沉入或带入溶液。过滤可清除固体颗粒。总之：在生产过程中要采取有效措施减少此类杂质混入镀液。

　　四、沉金

　　沉金过程是一种浸金工艺，沉金缸的主要成分;Au(1.5-3.5g/l)，结合剂为(Ec0.06-0.16mol/L)，能在镍磷合金层上置换出纯金镀怪，使得镀层平滑，结晶细致，镀液PH值一般在4-5之间，控制温度为85℃-90℃。

　　五、后处理

　　沉金后处理也是一个重要环节，对印制线路板来说，一般包括：废金水洗，DI水洗，烘干等步骤，有条件的话可以用水平 洗板积对沉金板进行进一步洗板，烘干。水平面洗板机可按药水洗(硫酸10%,双氧水30g/L)，高压DI水洗(30~50PSI)，DI水洗，吹干，烘 干顺序设置流程，以彻底除去印制线路板孔内及表面药水和水渍，而得到镀层均匀，光亮度好的沉金板。

　　六、生产过程中的控制

　　在沉镍金生产过程中经常出现的问题，常常是镀液成分失衡，添加剂品质欠佳及镀液杂志含量超标，防止和改善此问题，对工艺控制起到很大的作用，现将生产过程中应注意的因素有以下几种：

　　化学镍金工艺流程中，因为有小孔，每一步之间的水洗是必需的，应特别注意。

　　微蚀剂与钯活化剂之间：微蚀以后，铜容易褪色，严重时使钯镀层不均匀，从而导致镍层发生故障，如果线路板水洗不好，来自于微蚀的氧化剂会阻止钯的沉积，结果影响沉金的效果，从而影响板的品质。

　　钯活化剂与化学镍之间：钯在化学镍工艺中是最危险的杂质，极微量的钯都会使槽液自然分解。尽钯的浓度很低，但进入化学镀槽前也应好好水洗，建议采用有空气搅拌的两道水洗。

　　化学镍与浸金之间：　在这两步之间，转移时间则容易使镍层钝化，导致浸金不均匀及结合力差。这样容易造成甩金现锡。

　　浸金后：　为保持可焊性及延展性，镀金后充分水洗(最后一道水洗建议用蒸馏水)，并完全干燥，特别是完全干燥孔内。

　　沉镍缸PH,温度

　　沉镍缸要升高PH,用小于50%氨水调节，降低PH,用10%V/V硫酸调节。所有添加都要慢慢注入，连续搅拌。 PH值测量应在充分搅拌时进行，以确保均衡的镀液浓度。温度越高，镀速越快。当镀厚层时，低温用来减慢针出现。不操作时，不要把温度保持在操作温度，这会导致还原剂和稳定剂成分分解。　在沉金工序中，应着重讨论沉金量，沉金液，添加剂配方，成分等等，随着生产工艺的要求提高，一些传统的工艺控制方法已不能满足品质的要求，产线要严格控制所有参数，加强管理才能不断改善产品品质。