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PCB化學(xué)鎳鈀金(ENEPIG)鍍層能同時滿足表面貼裝,導(dǎo)電膠粘接,金絲/鋁絲鍵合等工藝要求,在微組裝工藝應(yīng)用日趨廣泛。研究了在微組裝工藝中,化學(xué)鎳鈀金PCB在金絲鍵合和焊點可靠性方面出現(xiàn)的工藝質(zhì)量問題,分析了影響工藝可靠性的機理和原因,提出了該工藝可靠性控制的措施。
化學(xué)鎳鈀金工藝在國外已經(jīng)成熟,應(yīng)用廣泛,近年來該工藝在國內(nèi)應(yīng)用逐漸推廣。國內(nèi)對該工藝的研究逐步開展,包括工藝過程分析、應(yīng)用研究和質(zhì)量控制等。由于該工藝控制復(fù)雜,如果鍍層參數(shù)控制不當(dāng)或組裝工藝過程參數(shù)不穩(wěn)定,就容易對產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性造成影響,主要表現(xiàn)在金絲鍵合性和BGA器件的焊接可靠性問題。
化學(xué)沉鎳制程重點:
a. 銅面活化處理:
鈀約3ppm,操作約40℃,一分鐘,由于對銅面鈍化比硫化鈀為快,為得較好鎳結(jié)合力自然是硫化鈀較適當(dāng)。由于鈀作用同時會有少量Cu 會產(chǎn)生,它可能還原成Cu也可能 氧化成Cu ,若成為銅原子則沉積會影響鈀還原。為使鈀還原順利須有吹氣攪拌,風(fēng)量約 為0./~O.15M3/M2*min以上,促使亞銅離子氧化并釋出電子以還原鈀,完成無電鎳沉積動作。
b. 活化后水洗:
為防止鎳層擴散,清除線路間之殘鈀至為重要,除強烈水洗也有人用稀鹽酸浸漬以轉(zhuǎn)化死角硫化鈀防止鎳擴散。為促進(jìn)鎳還原,熱水預(yù)浸將有助于成長及均勻性,其想法在提高活 性使大小面積及高低電壓差皆因提高活性而使差異變小以達(dá)到均一目。
化學(xué)鍍鎳也叫自催化鍍,有的人可能就容易把它與“合金催化液”混淆。其實,化學(xué)鍍鎳與合金催化液雖然都有催化兩字,但操作工藝卻有天壤之別。
化學(xué)鍍鎳工藝流程:機械拋光→除油→化學(xué)除油→熱水洗→電化學(xué)除油→熱水洗→冷水洗→30%HCl→冷水洗→20%HCl(50OC)→冷水洗→閃鍍鎳→化學(xué)鍍鎳。
化學(xué)工藝分析:單獨用HCL除氧化皮效果不好;形狀復(fù)雜件閃鍍鎳因覆蓋能力不好而影響到化學(xué)鍍鎳的均勻性;因工序較長有可能造成不銹鋼新鮮表面重新被氧化成膜;閃鍍鎳溶液易污染化學(xué)鍍鎳溶液等。