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本文將從三段式自動連線的實務管理說起,再分別引申到三大品質問題(露銅、長胖與變色)的現象、原因,與影響等深入說明,並同時提出有效的解困辦法,希望對業者在實務上有所幫助。
二、上游製程及前處理
ENIG的直接前製程是綠漆(S/M)工程,但影響到孔環或焊墊“長胖”(Extraneousplating)與某些長墊方墊“露銅”(Skipplating)的原因,卻要追溯到更上游的蝕刻成線、剝錫鉛、與綠漆的顯像(Developing)等步驟,現逐一說明之。
2.1蝕刻不良──ENIG長胖
上游成線蝕刻進行時,若銅箔稜線踏入板面樹脂太深者,蝕刻後密集焊墊邊緣根部附近的板材中,可能還留有殘銅碎瘤。
一直要到ENIG後才可能發現墊邊長胖或局部突出等惡性擴張,此時不但要追究蝕刻製程,甚至還要遠溯到壓合與銅箔去。
另外要注意的是,蝕刻後線邊墊邊之上緣,是否出現不良的“懸邊”(Overhang),這種隨時會斷的鬼東西經常會帶來麻煩。
圖2.此四圖皆為線邊或墊邊局部長胖的實例,原因出自銅瘤的殘存與三大參數過高所致。
上二圖為俯視圖,下二圖為斷層切片圖。
2.2剝錫不良──ENIG露銅
蝕刻成線後的剝錫鉛(或剝純錫)也要小心,須注意其電鍍銅表面,是否尚留有剝除未盡的淺灰色IMC存在。
果真如此,則各種刷磨與酸咬都奈何不了他,最後恐將難逃露銅的宿命。
因銅面上一旦有Zn、Cd、Pb、Sb、Bi、S、Cr等“毒藥”之殘跡時,都將強力抑制化鎳皮膜的生長,其中尤以錫(Sn)、鉛(Pb)、與硫(S)等經常會出現在板面的銅墊上,去除未盡時即有可能露銅,而鉻(Cr)甚至只要2-3ppm,化鎳皮膜的生長就會打烊。
2.3NPTH孔壁鈀層鈍化之硫醇殘跡──ENIG露銅
現行的NPTH做法,已經不再逐一塞入小辣椒以節人力。
代而起之的是在一次全面鍍銅後貼乾膜時,順便將NPTH也都一併蒙上,於是二銅錫鉛與蝕刻後,雖然各NPTH的孔內已被咬得全無銅壁,但化銅前陰魂不散的鈀層,卻絲毫無損不動如山。
這種板子一旦進入ENIG之中,其不該上鎳上金的非通孔,對於ENIG的接納卻絲毫不遜正常焊墊甚至過之,不免令人為之氣結。
圖3.此二圖均為焊墊露銅的典型例子,若非槽液整體活性不足,即可能是單獨墊面負電性尚不夠強,或銅墊表面已遭污染所致。
於是剝錫鉛之前只好先將板子浸泡一種硫醇槽液,以鈍化掉NPTH孔內的鈀層,而於後來ENIG之際不再作怪。
不幸的是硫醇處理後沖洗不潔時,難免就會帶硫進入剝錫鉛槽,使得剝後的銅墊或側緣也多少沾上了硫。
銅面的硫是化鎳反應的死對頭之一,因而想要徹底防止露銅就難上加難了。
2.4綠漆品質不良──ENIG露銅
綠漆本身的耐化性(ChemicalResistance)要夠好,才能耐得住ENIG高溫長時間的化學攻擊(平均82-86℃,兩槽共約20-30分鐘)。
各種S/M中以PSR-4000的Z-100型的耐化性最好(但解像度卻不見得傑出)。
大凡此項本領不佳者,ENIG之後的綠漆色澤將會被漂洗而變淺。
也就是說綠漆配方中的若干有機物已溶入化鎳浸金槽液中,久之勢必帶來為害不輕的污染。
通常銅面的綠漆厚度不宜低於0.2mil,否則ENIG之後常會出現發白的現象,也是被退的缺點之一。
2.5綠漆顯像不良──ENIG露銅
綠漆顯像不足常使銅墊上留有未能盡除的透明殘膜(Scum),此殘膜中不但含有Na2CO3與消泡劑,並另有已溶入的綠漆成份,一旦附著銅面而又遭後續之高溫烘烤,就會將與銅面勾搭成為難以去除的“錯化物”(ComplexingCompound),而不僅只是稀鬆平常的氧化物(Oxides)而已。
圖4.左圖為孔環及孔壁有Scum存在,致使ENIG後之露銅情形;
右圖係表面焊墊上因殘膜存在而發生的露銅情形。
圖5.此手機板上應鍍ENIG的區域,居然還看得到相當多量如假包換的綠漆,靦不知恥的占住位子不肯離開,根本不是什麼陰魂不散的透明殘膜,其管理之粗心馬虎未免太過離譜。
圖6此為被壓入微點狀的綠漆殘膜,所造成後續ENIG微露銅的缺失。
左為350倍畫面,右為800倍畫面。
可清楚看到露銅區內的刷痕,及ENIG衝到邊緣圍攻不進,卻另往上空發展的生動外貌。
且EN本身的球面結晶也晶瑩剔透粒粒可數。
2.5.1顯像後水洗不良,或吸水滾輪的再污染──ENIG露銅
此處水洗的對象是大量濕滑的鹼性物質,必須要用充足的自來水沖洗才完全清除。
純水僅具沖淡作用根本洗不掉鹼性化學品,一律用純水清洗,是有錢而無知的蠻幹法。
正確操典是在快速烘乾之前才過門純水,以避免不良水痕的附著。
您若不服氣,可試試抹了肥皂的雙手,一手沖純水另一手沖自來水,效果如何連三歲的娃娃也能立判。
真相就是如此簡單,千萬別臉紅脖子粗糗事又不止這一樁,幹嘛還磨不開!
圖7.此二圖之墊面較暗者為ENIG之鍍面,周圍不規則淺色環繞者是綠漆顯像不潔惡名昭彰的透明殘膜(Scum),顯像不良應負最大責任。
有時候顯像與水洗都還不錯,但熱風吹乾前的陳年吸水滾輪,卻是出奇的骯髒,反而把洗淨的板子又給滾塗成了殘膜的附著,成事不足敗事有餘。
只要用手去摸摸吸水輪面有無滑滑膩膩,就知道是否該洗該換了。
任何看不見的Scum只要烘烤老化變質(與銅金屬發生錯化反應)後,想要在正常流程中去徹底清除,堪稱機會不大。
不過一般在噴錫板操作時,這種惱人的殘膜反而是芝麻小事一椿,高溫強風與助焊劑的聯手,甚至一次不夠再加一碼下,早已灰飛煙滅無影無蹤了。
2.5.2烘乾未冷透即疊板,造成銅面異常氧化──ENIG長胖或S/M破邊
顯像及連線水洗烘乾冷卻後,進入下一站熱烤硬化前常需暫存或搬運,以配合生產計劃或不同場地,倘未乾透冷透而逕行疊板者,中央部份銅面的異常氧化就會上演,又經S/M長時間烘烤後,斑點或駁面都將一一亮相。
此異常氧化一旦出現在“綠漆設限”(SolderMaskDefined)的邊緣,當其進入前製程與ENIG本線的微蝕槽時,藥水對該種厚氧化銅的鬆軟區,將會集中力量大肆攻擊,造成S/M正下方被側攻侵入,以致綠漆失根掏空。
加以ENIG更會在毛細作用的幫忙下趁虛而入,形成另一種檯面下的“長胖”。
圖8.左圖為某高級組裝板中之大型BGA安裝焊接區,外圍係孔環與圓墊之啞鈴組合,其環邊與墊邊的綠漆,即屬“CopperDefined”類。
但中心區銅面上的綠漆則卻另屬“S/MDefined”者。
後者一旦微蝕過度,則將出現挖牆腳之不良橫向滲入,難免引發許多後患(另見圖30)。
有時S/M中並未異常氧化,但若前後連線的兩道微蝕過度發威時,也會在綠漆著落與銅面交界處,發生這種挖牆腳的情形。
而且這種粗心大意的“熱疊板”(即使有隔紙之下),也常在其他水洗烘乾連線中不斷發生,只是管理者難以發現而已,夜班毛病尤其多多。
2.6綠漆烘烤硬化後銅面異常氧化──ENIG露銅
正常烤漆後其乾淨銅應呈現暗紫紅色,凡經前處理的刷磨與ENIG本線的微蝕,即可得到純潔的銅面。
但原本污染不潔的銅面,烤綠漆後極可能會呈現殘膜的頑固附著,ENIG後露銅的機會也將大增。
且綠漆也不宜過度烘烤,以防變質脆化以致附著力變差,而增加在ENIG之後的局部破碎脫落。
鎳槽與金槽的溫度超過88℃時,也都將會傷及S/M,進而增多露銅的機會。
超溫甚至還會有底鎳黑墊的可能。
2.7化鎳浸金前之連線預刷清洗
2.7.1水壓太小或無水沖洗──ENIG墊邊長胖或嵌入綠漆
烘烤S/M後暗紫色的銅面氧化物,須經金鋼刷(指有機纖維的刷毛中沾附有金剛砂者)搭配強力沖水下進行刷磨。
正常之刷幅應在0.7-1.0cm之間,壓力太大可能造成綠漆的霧化。
一旦無水或水壓不足時,則在缺乏滑潤與沖走下,會造成在墊邊聚集或綠漆嵌入之銅粉,此時的綠漆外觀會呈現局部黑斑。
進入ENIG的本線時就會在鈀槽中接受活化的款待,後站中就會冒出不該有的鎳金。
此等敗績不但形成局部墊邊長胖,且綠漆表面的鎳金還很不容易摳掉呢。
圖9.此二圖皆為刷磨時綠漆表面遭銅粉強行嵌入,造成事後無法允收的缺點。
通常自動線作業,一直要到最後板子出來時,才會發現早就發生了問題,想要挽救已經太遲。
由此可知自動線的完善管理是何等重要!
2.7.2維修刷毛減少露銅
常用之刷毛以刷出#1000的粗度為宜。
由於水平輸送具有左中右三條跑道,以中央路線的機會最為頻繁。
久而久之造成刷毛長短不均影響刷銅效果,常會造成板邊各墊面的露銅。
此時應採不鏽鋼板上貼有粗砂紙的“整刷板”,去對刷毛修整維護,以保持均勻刷磨。
不過目前手機板流行選擇性ENIG與OSP,兩種皮膜共存的場面,則在做化鎳浸金的前流程時,須用乾膜(杜邦的W-250,即下左圖之藍色者)覆蓋後續OSP管區的銅面。
如此一來當然就不能再照章刷磨,以保護乾膜的安全。
所剩節目也只能靠微蝕的單獨表演了。
圖10.左圖為選擇性局部ENIG製程中所成像的乾膜阻劑。
右圖為去掉乾膜後,再針對該等重要焊墊繼續完成的OSP皮膜,此右圖即為兩者並存的畫面。
由於OSP各銲點可靠度較好,已受到愈來愈多下游用戶的認同,並指定要做這種兼容並備的工序。
圖11.最新手機板上CSP與Mini-BGA之焊墊均已改採OSP,除了必須做為二次焊接的金鐘罩還會用到ENIG以外,其他所有焊接工作全由OSP所包辦了。
此種困難製程不但會讓乾膜污染槽液,而且也常破碎脫落的阻劑而報廢板子,左右為難痛苦不堪。
2.7.3小型焊墊處理困難──強度不足
即使全面能刷的手機板,其基頻區中三、四顆CSP的超小焊墊,也很難得到良好的磨刷成果。
此等躲藏在元件肚子底下的微小焊墊,一向是焊性不良銲點不強的隱憂。
國立中央大學化工材料研究所,高振宏教授所指導的一篇論文中,曾說明焊點愈小者,其含金比例就相對會增加,一旦超過0.1%時,將可能引發脆性。
自從Motorola將之明智改成OSP處理後,已有許多業者先後步其後塵,以加強銲點免於黑墊之後患。
Nokia所採取非常手段的摔落試驗(DropTest),也正是針對此種潛在危機而做。
2.7.4乾燥不全而疊板之過度氧化──ENIG後某些QFP墊面露銅
板子銅面經連線刷磨及微蝕後,還要再過水洗與熱風吹乾,之後疊板的暫存或運輸也要等冷卻之後才能出馬。
否則多餘的熱量及水氣,又會造成板中央小孔邊緣銅面的再次氧化。
有時整批放置太久也會過度氧化,每每使得QFP長墊的整片露銅絲毫不給面子。
圖12.左為板面被動元件之方墊露銅;
右中為QFP長墊的全支露銅,右上則係呈現邊緣之露銅者(因照相之打光不良,致使金層表面反映出灰綠色)。
圖13.左圖皆因載板掛架在鈀槽與後洗中搖動時,互相緊抱在一起大跳貼臉舞,而在S/M上任令鎳層大肆蔓延無法收拾的場面,其原因明顯是出自掛架的問題。
注意此種缺點只會出現板子的單面上,背面則完全正常。
右圖是QFP連續排墊之間距及周圍,也都被全面性“長胖”所霸占淹沒,這顯然是過度活化與鈀後水洗不良,加上三大參數偏高之下場,造成不該長的地方竟然大長特長,有如洪水暴漲時,河道與路面全然不分的奇景。
三、ENIG本線製程
化鎳浸金垂直起落的天車連線,共有9-10個製程站,以及其間多槽的流動水洗與純水漂淨。
由於板子已無法自走輸送,只得逐一嵌入掛架(Rack)吊上天車,再按既定程式七上八下的進出各個槽站。
下表即為系統槽站及其操作之簡介,並將在隨後各小節中詳細檢討應注意之事項。
1.熱浸脫脂
板子浸洗約三分鐘,須將銅面的手印或有機污著物予以清除
洗淨。
↓水洗
2.微蝕
以硫酸/雙氧水或過硫酸鈉微蝕液,進行一分鐘的浸蝕,以除掉銅面氧化物。
3.浸稀硫酸
以10%稀硫酸清洗上述微蝕銅面可能殘留的鹽類。
↓水洗
4.預活化
做為下一站鈀活化的預先處理,以保護鈀槽不致被帶入而污染,板子經本站後無需水洗而可直接進入鈀槽。
↓
5.鈀活化
可使裸銅表面先行置換著落上一層極薄鈀金屬,做為無電鎳層生長的活力來源。
純水
6.化學鎳
板子於高溫82-86℃及強力過濾循環的流動槽液中,進行自動還原式(Autocatalytic)之化學鍍鎳約15分鐘。
7.稀酸活化
以5%稀硫酸浸洗約一分鐘,洗淨鎳面可能附著的有機物。
↓純水
8.浸鍍金
板子於82-86℃的金槽液中進行置換浸鍍10-12分鐘,可得金層厚度約2-3駧。
9.金回收
鍍金後的板子拉起滴液後立即進入此回收槽,使被帶出的少許黃金,可自濾心的樹脂中而得以回收。
10.快速水洗
板子經此暫短浸洗後,立即手送進入後段冷水沖洗與純水漂淨的水平連線,以及熱風迅速吹乾,冷卻後ENIG全部流程才告一段落。
3.1掛架的管理
係以金屬為支持,外面包覆PVC或PVDF之耐化學品塗料。
由於PVC中含有鉛份,用久了難免會溶入高溫的鎳槽中,對化鎳的還原反應將造成傷害。
含氟的PVDF雖已無此煩惱但卻價格較貴,兩者都要注意披覆皮膜的損傷與維修,以減槽鈀與鎳槽中之落。
大面積之薄板在槽液中搖動時,為防止彼此大跳“貼臉舞”起見,掛架要採用Teflon線拉緊做為區隔;
厚板者須採上下橫樑之卡槽,做為隔離分列之定位。
槽液中的掛架要考慮隨著飛把(Fly-Bar)進行水平或垂直的振動,以趕走反應所產生的氣體(如鎳槽中之氫氣)。
各種擺動振動方式中,以氣壓缸頂高2-3cm後,再以自由落體摔下之瞬間撞擊最為有效,盲孔板甚至要全線各槽都要加裝這種氣壓缸。
圖14.鈀槽中遭到活化的浮游碎屑被帶入鎳槽,或鎳槽中原有的流浪顆粒,在大環境中均將發育成為金屬鎳粒子。
一旦登陸移民到鍍面上時,則可能賴著不走落腳生根成為“垂直長胖”,而與前圖2的“水平長胖”前後輝映比美。
由於掛架會不斷的上下進出各槽液,故死角處與橫樑朝上的面積,皆應儘量減少,以避免些許鈀液搭便車而帶入鎳槽,造成掛架各朝上表面的長鎳。
這種不牢固的碎屑很容易落入鎳槽或金槽,經常會帶來不少額外的麻煩。
一旦連掛架之側面也鍍了鎳時,則須以20-30%的稀硝酸進行“削掛架”;
不過削後的塗料表面會變得粗糙,後續就更不客氣的上鎳上金了。
全天操作的新掛架,業者經驗是2-3個禮拜後就開始長鎳長金,長的太快或破損者皆應重新塗裝。
3.2微蝕及鈀活化
微蝕不可過久太強,以防對“綠漆設限”的底銅造成刨根的小動作。
微蝕後的水洗也不可太久,以防再次鈍化。
鈀槽中Pd++正常濃度量僅12mg/l(12ppm),室溫(25℃-30℃)操作時呈現“維大力”汽水般的淡黃色。
補充液則含Pd++120ppm且具深黃色。
銅面長鈀亦屬置換作用,當然就會發生Cu++污染。
密線路板類處理時其鈀槽含銅量不可超過100ppm,一般板子也應低於300ppm。
一旦超出較多時即應棄槽,以免造成後續長鎳不順甚至出現露銅。
任何顆粒進入鈀槽後都會吸鈀而成為固體鈀粒的懸浮。
若再附著於板面各銅墊的邊緣,就會出現“長胖”。
故鈀槽須用1mm濾心強力過濾,補充液也要另採專用器皿,以防其他意外的污染。
倘微蝕液被帶入鈀槽時,銅面長鈀的速率就將變慢甚至缺鈀,使得後續的鍍鎳也啟動不良進而露銅。
任何鎳藥水一旦落入鈀槽中,都將使得鈀離子被還原析出,而成為黑色金屬浮於水面或沾著槽壁,必要時只好換掉鈀槽。
圖15.掛架上落入鎳槽的銅碎、鎳屑、或金渣,由於事先已被鈀槽所活化,故在鍍鎳的高溫操作中,其等負電位均將大幅下降,甚至低於磷化鎳槽液的起鍍電位-0.7V,門外漢既然有了證書執照,當然也就毫不客氣的逢場做戲大鍍其鎳了(此圖取材ElectrochemicalScienceandTechnology,Feb.1984;
p.255)
3.3化鎳製程管理
3.3.1化鎳用不鏽鋼槽之保養
為了長期高溫(82-86℃)的安全操作起見,量產鎳槽幾乎全用不鏽鋼(304或316)建造,100L至1250L大小場面都有。
現行的正常管理,是當鎳金屬補充到了4個MTO(MetalTurnOver,指建浴金屬量)時就要換槽,通常全天量產者,1000L大槽只能維持三天,即告壽終正寢。
此時須立即換上備槽而繼續生產,並將舊槽藥水抽掉至線外,另行中和沈澱收集污泥之環保處理。
而舊槽的“削槽”則需添加50%體積比(或31%重量比)的強硝酸,溶蝕掉槽壁上的化鎳顆粒。
同時也對不鏽鋼槽進行鈍化處理(Passivation),以減少再被鍍上的機會。
許多金屬表面處理的教科書上,都說應另加入鉻酸(CrO3)才會有更好的鈍化效果。
只可惜PCB業界的現行廢水處理系統中,少有除鉻的功能,於是良藥也只好束之高閣。
3.3.2正電性槽體防止長鎳
化鎳槽液中任何帶有負電性的物體,都會被化鎳所還原析附。
一般操作中只要其負電位到-0.7V時,就難免釘牢鍍上。
為了保護不鏽鋼槽壁與加熱器之不被裹脅,乃刻意使用外電源使帶有+0.8V的正電位,以免遭到化鎳的青睞。
至於負極-0.8V者,則另接數根已鈍化的不鏽鋼棒,刻意使其在電鍍過程中犧牲上鎳。
此種假鍍棒的佈局,可在大槽的對角各放一支,在液面較低的回水集流區也再加設一支。
所施加之正電壓卻不可太高(應1V以下),以防槽壁反遭電流與SO4=之盲目圍攻。
削槽洗槽的同時,還要用吸塵器將槽底的落屑清除。
須知即使少許不起眼的金屑,在高溫鎳槽中就會變成強力的活化起鍍劑,小處不可不慎。
3.3.3化鎳槽液的配製與管理
(1)硫酸:
所有量產之化鎳配槽或添加補充,均須採用專業供應商的高濃度原液。
在ISO-9000出貨品質的嚴加管理下,後續槽液品質出問題的機率並不高。
倒是PCB業者為了調整pH值所加入的硫酸或氨水,反而令人捏把冷汗(鈀槽也有相同的煩惱)。
常用試藥級的硫酸中約含鐵15ppm,ENIG操作之鐵量不可超過0.5ppm,否則在Fe++"
Fe+++的氧化過程中,鈀離子將順勢還原成為黑色皮膜,到處漂浮無窮紕漏。
(2)純水:
配槽或清洗所用之純水也要特別留意,由於純水中已不含殺菌的氯氣,故儲槽中很容易生長黴菌。
有時甚至連管路出口的龍頭內緣,都會因死的活的堆積太多厚厚而發黑。
您若不信邪,食指一摸即可真相大“黑”如假包換。
一般長菌的純水槽壁,常會有油油滑滑的感覺。
有菌的純水當然不能派上用場,金槽中尤其是“代誌大條”,下文會另加說明。
(3)加熱與加藥:
加熱區與加藥區最好都安排在過濾機出水口附近,以達到良好攪拌與盡情分散的效果,避免造成三大參數的劇烈變化,減少鍍層的異常演出。
(4)進槽的污染:
板面直立進出槽液時,其通孔本身卻是個個橫躺,前處理各槽液一旦被帶入時(小孔深孔尤甚),高溫脹鬆下勢必紛紛開溜,不但污染鎳槽本身,而且PTH附近的銅環銅墊,正常發育的鎳層也將遭到壓抑。
(5)三大參數:
化鎳沈積的pH(4.5-4.8),液溫(82-86℃),與處理量(LoadingFactor0.4-0.6dm2/L,不可低於0.2也不可超過1.0),是主宰反應快慢的三大參數,必須採用精密儀器,執行自動添加與全程監控。
且應定時線外分析進行比對其數據(量產者每班一次)。
凡此三參數上升者,都可能因過度活化而長胖(因其主還原劑Na2H2PO2次磷酸二氫鈉,要在高鹹中活力才會強);
反之三大條件不足時,亦將會導致起鍍不良甚至表演露銅。
老手們都有這種經驗,每天一大早的第一架,總是偶而洩氣露銅不給面子,彷彿是神不守舍沈睡未醒一般。
在第一掛的犧牲打(Dummyplating)之後槽液中充滿氫氣時,才會逐漸賞臉出現活性。
此等充滿氫氣士氣大振的故事(注意Loading太低者也不易反應),早在化學銅的操作中就已有歷史記載。
不過對於金槽而言,此種打氣加油則大可不必了。
有經驗的業者甚至還設計了不同的程式,以應付不同停機待料的再啟動作業,以減少無謂的露銅報廢。
(6)筆鍍救板:
一旦少許一兩個墊面露銅而造成全板報廢的話,實在是暴殄天物十分可惜。
某些情況下也許可採刷鍍或筆鍍方式(Stylusplating)搶救回來。
所用藥水可採ENIG者或專用電鍍藥液,當然其金之面色差是在所難免,最好先向客戶說明,取得諒解下才再放行出貨。
3.4浸金製程管理
3.4.1酸性金水中含金量約0.6-0.8g/L,代工廠僅0.2-0.3g/L。
一般之銅污染不可超過5ppm,一旦少許清潔銅墊在全無鎳面覆蓋之下,很可能在金水中也發生銅與金的置換,進而造成銅份溶入。
當金水中的銅污染量增多時,會常出現金面異常而呈現較紅的色澤,使得金與鎳之間的密著力也會變差。
ENIG的某些焊墊若出現霧霧暗暗時,就可能是無鎳的金面。
倘有懷疑時,可用剝金液【KCN+(間)硝苯磺酸鈉】剝除金層,是鎳是銅自必一目了然。
3.4.2金槽建浴用純水或回收槽純水,一旦發霉即表已有多量的黴菌帶入。
此時金水中原配方的有機酸錯化劑,加上黴菌代謝的有機物,將使得金水活性更強,其聯手腐蝕的化鎳層,下場當然很慘。
回收水中雖然不會再出現置換反應,但其中的菌類與有機酸的互相幫忙打氣,以賈凡尼效應的助虐,仍然會透過金層疏孔而對底鎳繼續猛咬,不斷造成鎳層的暗中氧化,遲早會引發黑墊。
想要免於恐懼避禍求福,最好的辦法就是換掉回收槽,品管嚴格的大廠,幾乎隔天就換少惹麻煩。
四、後製程
4.1回收之後的徹底水洗,早期多半採80℃的熱水連續沖洗,及吹乾前的熱純水過門。
由於因水溫經常不足(是否為了節省成本?
),水質太髒,反而造成乾燥後金面的發紅。
為了徹底杜絕後患,目前業者在ENIG線內之回收與浸洗出槽後,立即逐片改成水平連線的冷水沖洗與純水漂淨,再以清潔的熱風迅速吹乾,務必要使活性尚未停歇的ENIG,減少再遭賈凡尼式的持續腐蝕。
4.2事實上ENIG完工之後,還要執行運輸、暫存、白字印刷、切外形與品檢等後流程,當然最後仍需用到水平連線的清潔工作。
此等看似等閒的洗水與乾燥,也應按部就班以避免後底鎳繼續氧化,減少金面變色發紅。
疑似變紅者只要用手指摸摸還會變得更紅,連橡皮都擦不掉。
較嚴重者其底鎳可能早已變黑了。
五、歸納整理
ENIG量產製程中最常出現的露銅、長胖與變色等三大外觀問題,雖已逐一交代如上,但對初學或製程以外的讀者來說,想必仍然是滿天神佛丈二金剛。
為洞悉脈絡清楚思路起見,特再提綱挈領整理要點如下,以方便上陣出招時直撲敵魁手到擒來也。
露銅(Skipplating)
1.氧化銅太厚:
過度烘烤、溫濕疊板、環境不良放置太久。
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