一、 制作目的
金手指設(shè)計(jì)的目的在于藉由連接器的插接作為板對外連絡(luò)的出口,之所以選擇金是因?yàn)樗膬?yōu)越的導(dǎo)電度,抗氧化及耐磨性,由于金成本極高故只應(yīng)用于金手指、局部鍍或化學(xué)金,如bonding pad等。
二、G/F流程
包藍(lán)膠→轆膠→上板→酸洗(或微蝕)→水洗→磨刷→水洗→DI水洗→鍍鎳→水洗→DI水冼→鍍金→回收→出板→撕膠→洗板。
三、鍍G/F工藝
1.包膠:貼住G/F外部分防鍍。
2.酸洗(或微蝕):清潔銅面,去氧化皮。
3.磨刷:使用飛翼磨轆磨去銅面上氧化皮及S/M、C/M殘膜,提供鍍鎳時(shí)一個(gè)清潔
銅面。飛翼磨轆的材質(zhì)硬度和壓力的選擇對磨刷效果起著決定性影響,硬度、
壓力過大,會(huì)導(dǎo)致G/F Short和磨痕印,過小會(huì)磨不干凈;過軟的磨轆做尖角
G/F會(huì)產(chǎn)生磨轆絲。
4.鍍鎳:作用是作為金層和銅層之間的屏障,防止銅遷移,為降低鍍層內(nèi)應(yīng)力,現(xiàn)都采
用鎳含量高而鍍層內(nèi)應(yīng)力極低的氨基磺酸鎳。
A. 鎳缸藥水成分及作用
a.主鹽:氨基磺酸鎳Ni(NH2SO3)2,提供電鍍Ni2+,鎳含量高,電流效率高,
沉積速率快,內(nèi)應(yīng)力低,光亮度高;鎳含量低,分散能力和覆蓋能力好。
b.陽極活化劑:氯化鎳,能降低陽極電位,去極化作用顯著,加快陽極溶解,防止
陽極鈍化。
c.PH緩沖劑:硼酸,穩(wěn)定溶液PH值,防止因PH值高而產(chǎn)生氫氧化物沉淀及降低
析氫進(jìn)而提高電流效率。
d.添加劑:①光澤劑:mp-200(SE),有細(xì)化晶粒,鍍層整平進(jìn)而獲得光亮鍍層之功效。
②潤濕劑:NAW-4降低表面張力,降低鍍層內(nèi)應(yīng)力,防止針孔產(chǎn)生。
B. 反應(yīng)機(jī)理:
a.陰極反應(yīng):Ni2e+2e→Ni (主反應(yīng)→電鍍鎳)
7H++2e→H2↑ (副反應(yīng))
b.陽極反應(yīng):Ni-2e→Ni2+ (主反應(yīng)→陽極溶解)
4OH--4E→2H2O+O2↑ (副反應(yīng))
5.鍍金:
本廠目前采用的是一檸檬系列酸性鍍金,采用不溶性陽極,金鹽以溶液形式定時(shí)補(bǔ)充。鍍金的電鍍效率很低,全新鍍液約30-40%,且因逐漸老化及污染而降低到15%左右,故鍍金溶液的攪拌和循環(huán)是非常重要的。
A. 金缸藥水成分及作用:
a.主鹽:氰化金鉀K[Au(CN)2]為白色結(jié)晶體,用熱水溶解補(bǔ)入金缸;
b.絡(luò)合劑:氰化鉀和檸檬酸鹽,可提高陽極極化作用,細(xì)化晶粒;
c.導(dǎo)電鹽:7000導(dǎo)電鹽,可提高溶液電導(dǎo)率,改善鍍液分散能力。
d.添加劑:7000補(bǔ)充劑:光亮、整平、細(xì)化鍍層,降低內(nèi)應(yīng)力。
7000F補(bǔ)充劑:提供鍍液Fe組分,改善鍍層結(jié)構(gòu),提高鍍層硬度。
B. 反應(yīng)機(jī)理:
陰極反應(yīng):[ Au(CN)2]- +e→Au+2CN- (主反應(yīng)→電鍍金)
2H++2e→H2↑ (副反應(yīng))
陽極反應(yīng):40H--4e→2H2O+O2 ↑ (不溶液陽極)
6.金回收:可降低電鍍成本。
四、電鍍設(shè)備:
1.0-4m/min任意可調(diào)水平電鍍線,要求運(yùn)行平穩(wěn)、不翻板、掉板、撞缸。
2.可穩(wěn)壓或穩(wěn)流控制的金鎳缸火牛,要求能保持穩(wěn)定,上下跳動(dòng)小。
3.金、鎳缸加熱過濾系統(tǒng)良好,各缸連接部分擋水效果良好,不漏水和DRAGOUT少。
五、常見問題及改善措施:
常見問題
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可能原因
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解決措施
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G/F針孔
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A. 基銅針孔
B.濕潤劑或光亮劑不足
C.藥水濃度失調(diào)
D.溫度太低
E.電流(電壓)過高
F. 攪拌或循環(huán)不足
G.有機(jī)雜質(zhì)太多
H.鐵銅等雜質(zhì)太多
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A. 改善鍍銅及鍍G/F前處理
B.根據(jù)Hull Cell Test調(diào)整
C.分析調(diào)整
D.升溫至50-60℃
E.適當(dāng)降低電流(電壓)
F. 適當(dāng)增強(qiáng)攪拌或加大循環(huán)量
G.碳芯過濾或做碳處理
H.低電流拖缸或做碳處理
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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. 降低磨轆壓力,加大水洗,換用較軟磨轆。
B.檢板修理;找出原因并在相應(yīng)工序改善
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G/F粗糙
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A. 電流(電壓)太大
B.前工序銅面粗糙
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A. 適當(dāng)降低電流(電壓)
B.檢板修理;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.回收金水太臟
C.金缸太臟
D.水洗不及時(shí)或未烘干
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A. 調(diào)整PH值
B.換回收金水
C.檢查更換金缸過濾芯(網(wǎng))過濾
D.及時(shí)洗板和烘干
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甩金、甩鎳
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A. 磨板不良
B.水洗不凈
C.鎳面鈍化
D.電鍍過程中電流停斷
E.有雜物殘留在G/F上
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A. 適當(dāng)加大磨板壓力
B.更換或加大水洗
C.鍍金前開活化缸
D.檢修設(shè)備和線路
E.檢板修理或適當(dāng)加大磨板壓力
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滲金
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A. 蝕板不凈
B.磨板壓力過大
C.無引線加厚金電流過大
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A. 檢板修理;改善蝕板效果
B.適當(dāng)降低磨板壓力
C.打小電流和行速
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金色不良
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A. 光劑不足
B.金含量太低
C.有機(jī)污染
D.金缸中鎳銅含量過高
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A. 據(jù)Hull Cell Test調(diào)整
B.分析補(bǔ)加
C.加強(qiáng)過濾,鎳缸可作碳處理
D.更新
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燒板
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A. 鎳含量太低
B.光劑不足
C.電流密度過大
D.溫度低
E.PH值太高
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A. 分析添加
B.據(jù)Hull Cell Test調(diào)整
C.適當(dāng)打小電流(電壓)
D.溫至至MEI要求范圍內(nèi)
E.分析調(diào)整
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露銅
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A.藍(lán)膠包住手指
B.銅面被異物覆蓋
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A. 包膠檢查;退金鎳再返鍍
B.加大磨板壓力,改善前處理
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薄金鎳
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A. 電流密度低或行速太快
B.藥水濃度低
C.鍍液溫度低
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A. 適當(dāng)打大電流或降低行速
B.分析添加
C.測量實(shí)際溫度并調(diào)至要求范圍
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.流程:
包藍(lán)膠→轆膠→上板→酸洗→水洗→磨板→水洗→DI水洗→鍍鎳→水洗→DI 水洗→水洗→鍍金→回收→兩段水洗→出板→撕藍(lán)膠→洗板機(jī)→洗板車
包藍(lán)膠:只露出需要鍍上鎳金的金屬表面,且導(dǎo)電位應(yīng)與放板方向一致。
轆 膠:應(yīng)盡量避免使用熱轆轆板,防止膠紙漏膠。
酸 洗:除去銅面氧化層,對于無法磨板的板子,酸洗缸可改為微蝕缸。
磨 板:進(jìn)一步清理銅面并將銅面缺陷磨去以得到平整光亮的金面。
鍍 鎳:以鈦藍(lán)為陽極,板子為陰極(通過電刷使之導(dǎo)電)。
鍍 金:以鈦網(wǎng)為陽極,板子為陰極,其中陽極可分為上中下三段使電流分布均勻。
控制要點(diǎn)
1. 磨板
若金手指間距小于或等于8mil,且1000#飛翼磨轆磨板,壓力B、C拉3-4.5kg/cm2,
D拉1.5-25kg/cm2,其手指間距大于8mil的金手指板用600#飛翼磨轆磨板,壓力B、C拉0.5-2.5kg/cm2,D拉0.5-1.5kg/cm2。
2. 鎳缸
① 鎳含量應(yīng)控制在一定范圍,過高易引起針孔,過低則容易燒板我司氨基磺酸鎳在540-600g/l之間。
② PH應(yīng)控制在3.2-4.2之間,過高易與金結(jié)合力差且易燒板,過低則易針孔。
③ 溫度50-65℃過低則易薄鎳或燒板。
3. 金缸
①溫度50-65℃過低則易薄金或燒板,過高則鍍層不均勻。
②PH在4.2-4.6之間隔,過高易引起金手指氧化,過低則易引起應(yīng)力開裂。
③比重在1.08-1.14g/cm3之間,過低易引起金色發(fā)暗。