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PCB部落格 - ENIG PCB常見問題及改進方法

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ENIG PCB常見問題及改進方法

2022-10-09
View:2163
Author:iPCB

1. ENIG電鍍NG

問題原因分析:

1.1鎳氣瓶太活躍; 2.預處理(鐵、銅離子污染或局部高溫加速液體藥物老化)、浸漬板時間長、活化筒後(即鎳沉積前)高溫或洗滌不足導致活性鈀濃度高或污染; 3.之前操作中的研磨板太深,無法吸收鈀,設備上的輥在研磨板之前沒有徹底清潔,水壓不足以沖洗管線邊緣的剩餘銅粉(未完全蝕刻掉),蝕刻後的殘餘銅和鎳沉積物容易發生滲鍍。 4.PTH預處理後得到高濃度的膠體活化鈀。

相應的改進措施:

1.2嚴格控制鎳氣瓶負載在0.3至0.8 dm2/L之間,並使用合適的穩定劑,當陽極保護電流>0.8A時,恢復氣瓶; 2、嚴格控制活化後的罐液濃度、浸泡時間、工作溫度、洗滌時間、活化後的充分洗滌板,儘量避免罐液污染; 3.鍍鎳前應檢查和蝕刻QC板,以確保無殘留銅、清潔的刷子設備、微蝕刻深度、研磨板深度和水壓必須足够(普通軟板刷1000-1500’’,硬板刷800-1000’’,現在經常使用刷子來保持一致的外觀和質量); 4.應適當控制碳化銅PTH預處理中膠體活化鈀的濃度。


2. ENIG漏鍍

問題原因分析:

2.1活性鈀濃度過低、浸漬活化時間、溫度不足、活性污染或鎳沉積(鈍化)前極板在水槽中停留時間過長; 2.銅表面被殘留膠或髒處理(除錫、外部污染或先前工藝污染)污染; 3、鎳沉中的中藥水穩定劑用量過多、溫度低、活性不足(沉金後表面有深鎳層、深紅色金)、負載不足、金屬或有機物污染或攪拌過强,容易發生“漏鍍”。 顯影後,銅表面嚴重氧化或清洗不良。 鎳槽和銅表面的PH值被硫化物污染或添加不當。

相應的改進措施:

2.1、控制活化流體中鈀的濃度、浸漬時間、工作溫度,减少銅離子的污染(當活化銅離子大於100PPM時要更換),並確保在鎳下沉之前,板在水槽中停留太長時間; 2.在預處理鍍鎳時,確保板的銅表面上沒有殘留物,並且銅表面經過清潔處理; 3、控制鎳還原槽的操作參數,保證預鍍鎳活性,新增槽內輔助銅板以新增負荷,避免金屬或有機污染,適當控制攪拌,不應過於劇烈。

ENIG Immersion Gold PCB

3.ENIG浸金PCB鎳層“變白”(鎳層子層,鎳層厚度不足)

問題原因分析:

鎳槽金屬鎳離子過低或過高,溫度低,PH值低,活性不足,時間不足,負載大,磷含量高(線或孔邊緣為白色)或鎳浴液<或>4MTO。

相應的改進措施:

當鎳離子調整到一定範圍、溫度控制、PH值、活性改善、負荷降低、磷消耗降低到允許範圍值或鎳達到或超過4MTO時,應根據質量要求加强試驗並更換。


4.粗白色ENIG PCB

問題原因分析:

4.1.來料銅表面殘留膠水或藥液,銅表面本身髒汙或粗糙,銅表面氧化嚴重,微腐蝕過度,銅離子微腐蝕高(不均勻),除錫不乾淨; 2.金槽污染(鎳金屬雜質污染)或不平衡(過量或小負荷)、低溫、低PH值、低金濃度、低比重、穩定劑(絡合物)過多、金層厚度不足或金槽藥用水達4MTO或以上; 3.鎳鍍層本身不良(薄鎳層或負正色),如鍍金後金層外觀變暗,主要是鎳層變暗,鎳浴液活性差(不穩定),鎳筒迴圈局部速度過快,鎳筒溫度局部過熱或鎳穩定劑濃度過高; 4.化學鎳溶液中的固體顆粒、焊接電阻變白或脫落(暴露不足或焙燒時間不足)會對鎳金藥水、鈀或銅造成輕微污染; 5.鎳槽鍍液PH值過高或水質不乾淨。

相應的改進措施:

4.1、加强對來料、電鍍銅質量的檢查或選用優質板材,控制銅的微蝕咬入率,並將錫清除乾淨(鍍鎳前板材的銅表面必須清潔); 2.金浴液的成分必須控制在該範圍內。 3.提高鎳鍍層質量(掌握活性/MTO等組分的控制),確保鎳槽迴圈過濾和槽液溫度達到均勻,鎳穩定劑控制在範圍內; 4.加强化學鎳溶液的過濾,避免被鈀或銅離子等雜質污染; 5.確保鎳槽的水質和pH值保持在範圍內。


5.金層“滴金,滴鎳金”(銅鎳或鎳與金PCB結合不良)

問題原因分析:

5.1.鎳筒後(沉金前)鎳表面鈍化,鎳層變黑,一次添加的鎳含量超過5%,鎳筒中的加速劑不平衡,由於高磷和鎳孔或線變白而容易脫鎳,鎳液中的銅離子污染或各種參數的控制超出範圍等。 銅表面髒(氧化),預處理活化後鈀層表面顯影/微蝕/活化或鈍化後沖洗時間長,鈀層表面過度活化或過度濃縮,活化後沖洗不足,除油或微蝕效果差, 被活化溶液中的銅離子污染或在非工作期間的長停留時間使活化活性降低並導致銅鎳結合力差; 3.鎳筒和金槽之間的清洗不乾淨或耗時長,金液的pH值低(金層容易腐蝕),金液被金屬或有機雜質(銅、鐵、鎳、綠色油漆等)污染, 金沉積系統對鎳層有侵蝕性(鎳層表面發黑)或成分控制超出範圍等。

相應的改進措施:

5.1.防止鎳表面鈍化,檢查鎳層質量,以多種方式添加少量鎳或選擇自動添加設備進行控制(每次槽液中的最大鎳含量不得超過15%,當鎳含量超過15%時應分階段補充),調整鎳液中的加速劑, 通過消耗或稀釋槽液來降低磷含量,减少銅離子對鎳液的污染,並將鎳的參數控制在該範圍內; 2.提高銅前處理板的清潔度,防止銅活化後(長時間在空氣或水中)鈀層表面鈍化,控制活化時間或濃度,用活化水充分沖洗, 提高除油或微蝕效果(例如,用過氧化氫+硫酸+穩定劑系列微蝕,過量穩定劑會直接導致鎳金晃動),减少或避免銅離子污染活化或過多的保留時間,根據需要進行調整或更換; 3.徹底加强沉金板的清洗,將pH值調整在該範圍內,檢測藥物水被雜質污染的程度,選擇合適的沉金系統以滿足質量要求,並確保各成分的參數保持在該範圍之內。


6.浸金表面PCB“焊接性差”(可焊性)

問題原因分析:

6.1.金太薄; 2.水質太差(洗金盤效果不好),鎳或金筒超過4MTO,雜質污染,活性不足,黑盤,鎳外觀异常(發白、暗淡); 3.預處理微蝕刻(高銅離子,選擇的過氧化氫系列,如過度清洗洗滌劑或長保留時間)和活化(銅離子污染/過度活化); 4.鎳和磷的含量不應低於7%(最好不超過12%),鎳-金層的致密度和沉積速率應得到良好控制(6-8u/min)。 5.金沉積時間長,金濃度低,溫度低或被有機或金屬雜質污染。

相應的改進措施:

6.1.金的最佳厚度為0.05-0.1μM; 2.鍍金板需要回收,用純水溢流,用純熱水沖洗。 加强維護,以儘量減少鎳或槽藥物的活化、老化,避免污染,增强活性, 消除黑盤問題(黑盤在酸性浴中嚴重腐蝕含P的化學鎳層,容易產生富P層,導致可焊性降低,而鎳和鎳的高自由能比其他晶界更容易氧化,達到一定程度的灰黑色氧化層),並提高鎳的外觀質量 層 3.加强預處理微蝕和活化參數的控制; 4.控制磷含量從7%到9%(中等磷)和鎳沉積速率; 5.提高金濃度或溫度,以縮短沉金時間(10分鐘內),减少金槽中藥水的污染,或根據污染程度更換金。


7.鎳層腐蝕(黑色圓盤)

問題原因分析:

7.1.沉金時間長; 2.金槽液的pH值過低,溫度低,金濃度低。 3.鎳、磷分佈不均造成的電位差; 4.當水老化或被雜質污染時,很難或太慢獲得金; 5.金礦床系統對鎳層具有高度侵蝕性。 6.鎳層太薄(小於2)μM); 7.翻轉鎳槽時未徹底清潔硝酸殘留物將導致沉積鎳層腐蝕。 8.長期存放腐蝕性車間; 9.鎳槽的高P H導致鎳層的低P含量和鎳層的抗腐蝕性降低。

相應的改進措施:

7.1.控制金沉積的速率和時間,將厚度控制在0.05至0.1μM是合適的,不建議超過8u;; 2.將金槽液的pH值、溫度和濃度控制在一定範圍內; 3.改進加熱管下方無强烈空氣攪拌的鎳槽,通過適當的擺動、振動、過濾或空氣攪拌使鎳磷分佈更均勻; 4.根據污染程度,新增金濃度或在必要時進行更換; 5、選擇對鎳層侵蝕小的優質金系產品; 6、鎳層厚度控制在3~4μM; 7.消除儲罐液體的硝酸根離子污染; 8.從鎳金碳化物中出來的板材需要及時轉移到下一個操作中,以避免長期放置。 9.在生產過程中,將鎳槽的PH值控制在範圍內,儘量不要高於4.8,尤其是在鎳槽的末端。


8.鎳層針孔

問題原因分析:

8.1、鎳槽篩檢程式排氣不良,鎳層振盪不良,鎳槽攪拌微弱; 2.鍍鎳溶液中的可溶性顆粒、鎳槽溶液預處理不良或有機污染(清潔劑/基材/綠色塗料等);

相應的改進措施:

8.1.改善篩檢程式的排氣條件、迴圈筦道洩漏、迴圈吸入口液位低,保持振盪器的排氣部件並新增振盪强度或頻率,提高混合和擺動速度(嘗試最佳混合條件); 2、加强鎳槽液的過濾,改進預處理,减少鎳槽液有機污染。


9.彈射保護裝置電流過高(消耗大量鎳)

問題原因分析:

9.1鎳浴溫度高,PH值高,局部溫度過熱,補充液添加過快,鎮靜劑過低; 2.槽壁鈍化; 3.帶入少量活化液; 4.衣架上的鎳和金碎片落入鎳槽; 5.异常彈射保護裝置; 6、不銹鋼槽體鈍化不當。

相應的改進措施:

9.1控制液態鎳的操作參數; 2.停止槽壁鈍化; 3.避免將少量預處理活化殘留物帶入受污染的鎳液體中; 4.需要定期檢查並清除吊架上的沉積物; 5.改進陽極釋放保護,確保正常運行; 6.用硝酸重新鈍化。


10.液態鎳“濁度”

問題原因分析:

10.1.鎳PH,高溫; 2.執行過多; 3.藥物或空氣從筦道洩漏; 4.不平衡活動過高。

相應的改進措施:

10.1.保持鎳PH值和溫度在該範圍內; 2.注意員工的操作(大多數選擇自動線路設備); 3.改進設備; 4.加强溶液的維護,確保鎳溶液的正常活性。