插脚镀金实用工艺培训教材Word下载.docx

1、1.2.1 贴蓝胶带和压蓝胶带：材料：目前使用的蓝胶带为3M蓝胶带，该胶带的粘性比较小，不会有余胶，操作方便。我们以前曾经使用过日东的蓝胶带，该胶带粘性好，但是有余胶，喷锡或沉金等表面处理都容易出现板面露铜的情况，有余胶一般采取走褪膜的方法。蓝胶带要求为：结合力好，切面状况整齐，切面处有余胶少，胶带表面平整，涂胶面手感较不粘手，压板后气泡较少，操作性能好，容易拉、切、撕（如下图1）。设备：压蓝胶带机，压辊每班都要用酒精清洁，主要是清洁压辊表面的胶带碎等，防止沾附在板面或金手指上造成污染，或损伤蓝胶带造成板面上金。（如下图2）（图1：蓝胶带，切面整齐，切面处余胶少） 原理：在非金手指区域的板面贴

2、上蓝胶带，目的防止板面镀金。工艺要求：胶带相交处重叠要超过2mm。胶带贴得平整，板边不许存在明显的褶皱或空隙；以药水不是因为贴胶带不规而藏匿在胶带中，最后吹干时胶带上面的水能够较顺利的吹走为原则。其他注意事项参考工作指示（如下图3）。（图2：压蓝胶带机） （图3）1.2.2 切角或锣边：切板机和锣板机。一般要求使用锣板机，原因是切角后，板角非常锋利，容易擦花板面，而锣板却可以杜绝此问题。（如图4、5） （图4：切板角） （图5：锣板角）作用：切断板边的连接导线，防止板边镀上金。不可锣入板或锣断工艺导线（图6），质量批量管制卡上的流程上有开V槽的板件不可以锣掉角孔（V槽孔）。 （图6）1.2.3

3、 微蚀：NPS（过硫酸钠）和50%硫酸。化学反应方程式S2O82-+2H+CuO 2SO42-+Cu2+H2O，利用氧化还原反应清楚铜表面的氧化物，同时把铜面微粗化，提高镍铜结合力。1.2.4 打磨800目 针刷。曾经使用毡刷，但是磨痕大，而且孔隙率大，对一些金手指铜面镀层不良严重的时候可以考虑使用。（图7、8） （图7：毡刷） （图8：针刷）对铜面进行打磨，使铜面粗化，提高镍铜结合力，改善金手指的颜色。1.2.5 前后活化50%硫酸。曾经使用物料MP49，该物料对铜面有一定的微蚀作用，当铜面清洁不良导致的结合力不好的时候使用，不过由于现在硫酸的效果也可以，该物料已经停止购买。对铜面进行简单的

4、清洗，除去板面的氧化物，防止水洗后进入镀镍时插头部分不被氧化而影响镀层结合力作用，同时防止带进药水污染镍缸。1.2.6 电镀镍a材料：硫酸镍、镍块、硼酸、氯化镍、碳酸镍、光剂-G、润湿剂-Nb原理：该系统属高速镀镍阳极为金属镍块，镀液主要组成是硫酸镍及光亮剂，由于溶液的流动是通过泵产生高速流动，使镀液中金属镍离子迅速得到补充，而实现快速镀镍过程，镀镍的厚度是通过调整电流密度和运行速度来实现。 C镀液中各成分作用：1） 硫酸镍：为镍液中的主盐，镍盐主要是提供镀镍所需的镍金属离子并兼起着导电盐的作用。镀镍液的浓度随供应厂商不同而稍有不同，镍盐允许含量的变化较大。镍盐含量高，可以使用较高的阴极电流密

5、度，沉积速度快 ，常用作高速镀厚镍。但是浓度过高将降低阴极极化，分散能力差，而且镀液的带出损失大。镍盐含量低沉积速度低，但是分散能力很好，能获得结晶细致光亮镀层。2） 硼酸：用来作为缓冲剂 ，使镀镍液的PH值维持在一定的围。实践证明，当镀镍液的PH值过低，将使阴极电流效率下降；而PH值过高时，由于H2的不断析出 ，使紧靠阴极表面附近液层的PH值迅速升高，导致Ni（OH）2胶体的生成，而Ni（OH）2在镀层中的夹杂，使镀层脆性增加，同时 Ni（OH）2胶体在电极表面的吸附，还会造成氢气泡在电极表面的滞留，使镀层孔隙率增加。硼酸不仅有PH缓冲作用，而且他可提高阴极极化，从而改善镀液性能，减少在高电

6、流密度下的“烧焦“现象。硼酸的存在还有利于改善镀层的机械性能。3） CI（氯离子）（图11）：镍阳极活化剂。因为我们现工艺采用可溶性阳极。而镍阳极在通电过程中极易钝化，为了保证阳极的正常溶解，在镀液中加入一定量的阳极活化剂。通过试验发现，CI氯离子是最好的镍阳极活化剂。在含有氯化镍的镀镍液中，氯化镍除了作为主盐和导电盐外，还起到了阳极活化剂的作用。在不含氯化镍或其含量较低的电镀镍液中，需根据实际性况添加一定量的氯化钠。 溴化镍或氯化镍还常用来作去应力剂用来保持镀层的应力，并赋与镀层具有半光亮的外观。4） 光剂（MPS-G）该添加剂的主要成份是应力消除剂，应力消除剂的加入，改善了镀液的阴极极化，

7、降低了镀层的应力，随着应力消除剂浓度的变化，可以使镀层应力由应力改变为压应力。常用的添加剂有：萘磺酸、对甲苯磺酰胺、糖精等。与没有去应力剂的镍镀层相比，镀液中加入去应力剂将会获得均匀细致并具有半光亮的镀层。通常去应力剂是按安培一小时来添加的（现通用组合专用添加剂包括防针孔剂等），而我们现在是手动补加。5） 润湿剂（MPS-N）在电镀过程中，阴极上析出氢气是不可避免的，氢气的析出不仅降低了阴极电流效率，而且由于氢气泡在电极表面上的滞留，还将使镀层出现针孔。镀镍层的孔隙率是比较高的，为了减少或防止针孔的产生，应当向镀液中加入少量的润湿剂，如十二烷基硫酸钠、二乙基已基硫酸钠、正辛基硫酸钠等，它是一种

8、阴离子型的表面活性物质，能吸附在阴极表面上，使电极与溶液间的界面力降低，氢气泡在电极上的润湿接触角减小，从而使气泡容易离开电极表面，防止或减轻了镀层针孔的产生。D药水维护与监控1） 温度不同的镍工艺，所采用的镀液温度也不同。温度的变化对镀镍过程的影响比较复杂。在温度较高的镀镍液中，获得的镍镀层应力低 ，延展性好，温度加致50度C时镀层的应力达到稳定。一般操作温度维持在55-60度。如果温度过高，将会发生镍盐水解，生成的氢氧化镍胶体使胶体氢气泡滞留，造成镀层出现针孔，同时还会降低阴极极化。所以工作温度是很严格的 ，应该控制在规定的围之，在实际工作中是根据供应商提供的最优温控值 ，采用常温控制器保

9、持其工作温度的稳定性。2） PH值实践结果表明，镀镍电解液的PH值对镀层性能及电解液性能影响极大。在PH2的强酸性电镀液中，没有金属镍的沉积，只是析出轻气 。一般PCB镀镍电解液的PH值维持在34之间 。PH值较高的镀镍液具有较高的分散力和较高的阴极电流效率。但是PH过高时，由于电镀过程中阴极不断地析出轻气，使阴极表面附近镀层的PH值升高较快，当大于6时，将会有轻氧化镍胶体生成，造成氢气泡滞留，使镀层出现针孔。氢氧化镍在镀层中的夹杂 ，还会使镀层脆性增加。PH较低的镀镍液，阳极溶解较好，可以提高电解液中镍盐的含量，允许使用较高的电流密度，从而强化生产。但是PH 过低 ，将使获得光亮镀层的温度围

10、变窄。 加入碳酸镍或碱式碳酸镍，PH值增加 ；加入氨基磺酸或硫酸，PH值降低，在工作过程中每四小时检查调整一次PH值。3） 阳极目前所能见到的PCB常规镀镍均采用可溶性阳极 ，用钛篮作为阳极装镍角已相当普遍。其优点是其阳极面积可做得足够大且不变化，阳极保养比较简单 。钛篮应装入聚丙烯材料织成的阳极袋防止阳极泥掉入镀液中。并应定期清洗和检查孔眼是否畅通。新的阳极袋在使用前，应在沸腾的水中浸泡。4） 净化当镀液存在有机物污染时，就应该用活性炭处理。但这种方法通常会去除一部分去应力剂（添加剂），必须加以补充。其处理工艺如下；（1）取出阳极，加除杂水5ml/l，加热（6080度C）打气（气搅拌）2小时

11、。（2）有机杂质多时，先加入35ml/lr的30%双氧水处理，气搅拌3小时。（3）将35g/l粉末状活性在不断搅拌下加入，继续气搅拌2小时，关搅拌静置4小时，加助滤粉使用备用槽来过滤同时清缸。（4）清洗保养阳极挂回，用镀了镍的瓦楞形铁板作阴极，在0.50.1安/平方分米的电流密度下进行拖缸812小时（当镀液存在无机物污染影响质量时，也常采用）（5）换过滤芯（一般用一组棉芯一组碳芯串联连续过滤，按周期性便换可有效延期大处理时间，提高镀液的稳定性），分析调整各参数、加入添加剂润湿剂即可试镀。分析镀液应该用工艺控制所规定的工艺规程的要点，定期分析镀液组分与赫尔槽试验，根据所得参数指导生产部门调节镀液

12、各参数。（6）搅拌镀镍过程与其它电镀过程一样 ，搅拌的目的是为了加速传质过程，以降低浓度变化，提高允许使用的电流密度上限。对镀液进行搅拌还有一个十分重要的作用，就是减少或防止镀镍层产生针孔。因为，电镀过程中，阴极表面附近的镀离子贫乏，氢气的大量析出 ，使PH值上升而产生氢氧化镍胶体，造成氢气泡的滞留而产生针孔。加强对留镀液的搅拌，就可以消除上述现象。常用压缩空气、阴极移动及强制循环（结合碳芯与棉芯过滤）搅拌。（7）阴极电流密度阴极电流密度对阴极电流效率、沉积速度及镀层质量均有影响。测试结果表明，当采用PH较底的电解液镀镍时，在低电流密度区，阴极电流效率随电流密度的增加而增加；在高电流密度区，阴

13、极电流效率与电流密度无关，而当采用较高的PH电镀液镍时，阴极电流效率与电流密度的关系不大。与其它镀种一样，镀镍所选取的阴极电流密度围也应视电镀液的组分、温度及搅拌条件而定，由于PCB拼板面积较大，使高电流区与低电流区的电流密度相差很大，一般采用2A/dm2为宜。e） 镍缸保养1） PH值调节：硫酸及碳酸镍2） 有机污染的处理：1-3升双氧水（50%）在55温度下搅拌2小时，然后加入4mg/l活性炭粉处理2-4小时，静置后用助滤粉进行过滤。3） 金属污染的处理：Fe、Sn、Pb的分析低于10ppm，可用低电流密度拖缸0.5A/dm2或0.5-0.8V。铜离子等可用高电流进行拖缸处理。4） 每周保

14、养，在条件允许的情况都要生产对镍缸进行碳芯过滤和拖缸处理，因为在生产过程中，会有部分的蓝胶带掉落在缸里造成污染，同时定期对镍块进行处理（3-5%HCl进行浸泡2小时）。特别注意老PAL线，因为该镍缸经常进水。如果拖缸板整片发黑，说明缸中金属和有机杂质都比较多，通过碳芯和拖缸可以处理；如果对应喷嘴处的拖缸板发红，说明镍缸铜离子污染。5） 定期对电刷进行清洗或更换；每次电刷清洗后要确认是否固定，防止松动造成电流波动。1.2.8 电镀金氰化金钾（含金68.3%）、补充液7100、开缸液7100、校正液P、钴校正液、基本导电盐、柠檬酸。该部分属高速镀，镀金的阳极是采用不溶性阳极，在钛网上浸涂箔金组成，电镀中镀液通过循环泵交换迅速补充消耗的金离子。1.2.9 金手指清洗氨水沉金前后处理线清洗金指氧化层，并能起到抗氧化的作