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最新版本沉银操作手册香港中文horizontal
HongKongLtd.
SterlingSilverProcess
沉銀操作手冊
麥德美香港有限公司
2005/7/14
HongKongLtd.
1.製程操作條件及介紹
2.清槽步驟
3.製程檢測
4.微蝕量及沉銀厚度測試(重量法)
5.TroubleShooting問題與對策
6.返工流程
7.成品作業及儲存注意事項
8.藥液管理與分析方法
HongKongLtd.
一.沉銀製程操作條件及介紹
槽名
品名
濃度範圍
溫度(C)
除油
SterlingSprayCleaner
SterlingSprayCleaner(75084)
8-12%
38-49
Copper銅含量
<1000ppm
微蝕
SterlingSurfacePrep
SurfacePrepPartA(75085)
90-150g/L
32-42
H2SO4硫酸
2-10%
Copper銅含量
<15g/L
Etchrate微蝕速率
30-50u”
預浸
SterlingPredip
ChelatorMolarity蛪合物
0.01-0.02M
32-43
AcidNormality酸含量
0.1-0.2N
Copper銅含量
<1000ppm
沉銀
SterlingSilver
Ag銀含量
0.6-0.9g/L
50-54
ChelatorMolarity蛪合物
0.02-0.04M
AcidNormality酸含量
0.12-0.22N
Copper銅含量
<3000ppm
后清洗
FinalFinishPostCleaner
FinalFinishPostCleaner(75077)
4.5-5.5%
50-60
HongKongLtd.
品名:
除油SterlingTMSprayCleaner(75084)
建浴量:
90%純水
10%SterlingSprayCleaner(75074)
SterlingTMSprayCleaner:
其為單劑型之酸性清潔劑,其主要功能是去除油脂、
污染物、氧化物及手指紋印,並與防焊綠漆有良好之
相容性。
操作溫度
:
38-49oC
最佳值
:
43oC
分析頻率
:
SprayCleaner(75084)
銅含量
一次/日
一次/週
控制濃度
:
SprayCleaner(75084)
銅含量
8-12%
<1000ppm
最佳值
:
10%
補充添加
:
每增加1%添加加SprayCleaner(75084)10mL/L
過濾器
:
使用20μm之PP濾芯,隨槽液更槽時更換。
槽液壽命
:
當銅含量到達1000ppm或產量達15,000ssf(以基材上之銅面積計算)或已使用3個月時,任一條件到達時予以更槽。
HongKongLtd.
品名:
微蝕槽SterlingTMSurfacePrep(75085/75086)
建浴量:
93%純水
120g/LSurfacePrepPartA(75085)
10g/LSurfacePrepPartB(75086)
2%H2SO4濃硫酸(化學純)
20g/L硫酸銅(CuSO4.5H2O)
建浴次序:
1.先以純水加滿槽體1/2
2.加75085混合均勻
3.加75086混合均勻
4.緩慢加入硫酸混合均勻
5.加入硫酸銅混合至溶解
6.以純水補滿液位
*開缸後應添加硫酸銅粉或跑光銅板以增加藥水銅含量,穏定蝕速。
SterlingTMSurfacePrep:
其為雙劑型之微蝕劑,其主要功能是表面粗化,
加強清潔槽之作用。
操作溫度
:
32-42oC
最佳值
:
37oC
分析頻率
:
SurfacePrepPartA(75085)
H2SO4硫酸
銅含量
EtchRate微蝕速率
一次/班
一次/班
一次/日
一次/日
控制濃度
:
SurfacePrepPartA(75085)
H2SO4硫酸
銅含量
EtchRate微蝕速率
90-150g/L
2-10%
<15g/L
30-50μ”
補充添加
:
SurfacePrepPartA(75085)
H2SO4硫酸
每增加1g/L添加750851g/L
每增加0.1%添加H2SO4硫酸1mL/L
過濾器
:
使用20μm之濾芯,隨槽液更槽時更換。
槽液壽命
:
當銅含量到達15g/L或已使用一個月時,任一條件到達時予以更槽。
HongKongLtd.
品名:
預浸槽SterlingTMPredip(75098)
建浴量:
93.4%純水
5%SterlingTMPartB(75098)
1.6%HNO3濃硝酸(化學純)
SterlingTMPredip:
其主要功能是預先將銅表面濕潤增加活化,並適度補充沉銀槽之濃度,避免稀釋沉銀槽。
操作溫度
:
32-43oC
最佳值
:
38oC
分析頻率
:
ChelatorMolarity蛪合物
AcidNormality酸含量
銅含量
一次/班
一次/班
一次/週
控制濃度
:
ChelatorMolarity蛪合物
AcidNormality酸含量
銅含量
0.01-0.02M
0.1-0.2N
<1000mg/L
最佳值
:
0.015M
0.15N
補充添加
:
ChelatorMolarity蛪合物
AcidNormality酸含量
每增加0.001M添加750983.3mL/L
每增加0.01N添加HNO30.63mL/L
過濾器
:
使用20μm之PP濾芯,隨槽液更槽時更換。
槽液壽命
:
當銅含量到達1000mg/L或鍍銀槽更槽時,任一條件到達時予以更槽。
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品名:
沉銀槽SterlingTMSilver(75097/75098)
建浴量:
85.5%純水
10%SterlingTMPartB(75098)
2%HNO3濃硝酸(化學純70%)
2.5%SterlingTMPartA(75097)
SterlingTMSilver:
其為印刷電路板之最終表面金屬化處理,主要是將銅表面浸置一層薄銀。
操作溫度
:
50-54oC
分析頻率
:
Silver銀含量
ChelatorMolarity蛪合物
AcidNormality酸含量
銅含量
一次/班
一次/班
一次/班
一次./週
控制濃度
:
Silver銀含量
ChelatorMolarity蛪合物
AcidNormality酸含量
銅含量
0.6-0.9g/L
0.02-0.04M
0.12-0.22N
<3000mg/L
最佳值
:
0.75g/L
0.03M
0.17N
補充添加
:
Silver銀含量
ChelatorMolarity蛪合物
AcidNormality酸含量
每增加0.1g/L添加750973.3mL/L
每增加0.001M添加750983.3mL/L
每增加0.01N添加HNO30.63mL/L
過濾器
:
使用20μm之PP濾芯,隨槽液更槽時更換。
槽液壽命
:
當銅含量到達3000mg/L或鍍銀槽添加的SilverPartA(75097)達10倍配槽加藥量,或已使用達六個月時,當任一條件到達時予以更槽。
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二.清槽步驟(TankLeaching/CleaningProcedures)
除油缸(SterlingAcidCleanerTank)
1.將槽內溶液排放.
2.以清水沖洗槽壁去除部份污物.
3.加水並加入10%體積比之硫酸,打開加熱器並啟動循環2-3小時.
4.將溶液排淨,並以純水沖洗槽壁.
5.加滿純水,並啟動循環半小時.
6.將水排掉,並準備配槽.
微蝕缸(SterlingSurfacePrepTank)
1.將槽內溶液排放.
2.以清水沖洗槽壁去除部份污物.
3.加水並加入10%體積比之硫酸,打開加熱器並啟動循環2-3小時.
4.將溶液排淨,並以純水沖洗槽壁.
5.加滿純水,並啟動循環半小時.
6.將水排掉,並準備配槽.
預浸缸(SterlingPredipTank)
1.將槽內溶液排放.
2.以清水沖洗槽壁去除部份污物.
3.加水並加入10%體積比之硝酸,打開加熱器並啟動循環8小時.
4.將溶液排淨,並以純水沖洗槽壁.
5.加入1%SterlingPartB並啟動循環半小時.
6.將溶液排淨,並以純水沖洗槽壁.
7.加滿純水,並啟動循環半小時.
8.將水排掉,並準備配槽.
沉銀缸(SterlingSilverTank)
1.將槽內溶液排放.
2.以清水沖洗槽壁去除部份污物.
3.加水並加入10%體積比之硝酸,打開加熱器並啟動循環8小時.
4.將溶液排淨,並以純水沖洗槽壁.
5.加入1%SterlingPartB並啟動循環半小時.
6.將溶液排淨,並以純水沖洗槽壁.
7.加滿純水,並啟動循環半小時.
8.將水排掉,並準備配槽.
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三.沉銀製程檢測
1.水質要求
所有藥水槽配槽要用純水,預浸前之水洗及沉銀後之水洗皆要用純水洗.水質要求導電度<20s,pH6–8,及以硝酸銀測試時沒有混濁反應.主要防止水中之氯離子污染槽液或影響沉銀外觀.
檢測方法:
水質導電度計,pH計,硝酸銀.
二.Microetch段之微蝕量控制:
30-50.
檢測方法請參考微蝕量及沉銀厚度測試(重量法).
三.沉銀厚度控制
1.PCB製造廠要求沉銀厚度多是6-18.
2.若以15cmx15cm全銅板測試,控制其沉銀厚度介於6-8即可.
檢測方法:
X-ray量測或重量法
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四.SterlingProcess微蝕及沉銀厚度測試(重量法)
(DeterminationofEtchRateandCoatingThickness)
1.取15cmx15cm基板一片(需先行去除表面防銹層)
2.150F烘烤5分鐘.冷卻以精密天平稱重W1(精密度至小數點後四位數).
3.自清潔段開始跑起至微蝕後純水洗完取出.(注意:
儘可能以板邊拿取,不要碰觸銅面)
4.150F烘烤5分鐘.冷卻以精密天平稱重W2(精密度至小數點後四位數).
5.上述測試片再從預浸槽投入至沉銀後段全部流程完取出.
6.150F烘烤5分鐘.冷卻以精密天平稱重W3(精密度至小數點後四位數)
計算:
微蝕厚度=(W1-W2)x係數
沉銀厚度=(W3–W2)x係數x1.21
若取Sample板非15cmx15cm,上述公式計算係數可由下式計算出:
6585
係數=------------------------
PanelSize
註:
PanelSize=長x寬x2(長及寬度以英吋作單位)
6858
例:
取6”x6”基板---------------------=95.25
6x6x2
當長及寬度以cm作單位時,可用以下公式:
1121
-------------------
PanelSize
註:
Panelsize=長x寬x2(以cm作單位)
以此公式所計算出之微蝕及沉銀厚度,將會以micron為單位。
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五.SterlingProcessTroubleShooting
項目
現象
可能原因
改善措施
除油Cleaner
清潔效果不佳(板子外觀問題)
溫度不足
濃度不對
噴灑時間不夠
槽液壽命超過
溫度量測檢查
定期分析與補充
傳動速度確認
依產量記錄及分析結果更槽
微蝕
槽液污染
(板子外觀問題)
加錯藥水
銅含量過高
人員訓練
定期分析及更槽
微蝕量不足
(鍍層附著不良)
溫度異常
濃度異常
浸泡處理時間不足
溫度檢點
槽液分析並補充
傳動速度確認
每班EtchRate測試
OverEtch
(線路斷路)
浸泡處理時間太長
卡板重疊
傳動檢點
卡板儘速排除
預浸
Pre-Dip
槽液污染
(沉銀無法鍍上或上不好)
微蝕藥液帶入
微蝕後水洗不良
保持放板間距,避免重疊
增加水洗量,及確認水洗流量
沉銀
Sterling-Silver
槽液污染
(沉銀無法鍍上或上不好)
加錯藥水
超過槽液壽命
人員訓練
依產量記錄及分析結果更槽
厚度不足/過厚
浸泡處理時間異常
濃度異常
溫度異常
溫度,速度檢點
定期分析化驗調整
純水洗
板面氧化變色
(外觀不良)
水質不良
水量不夠
控制最終純水洗導電度值<20s
增加並確認水洗流量
包裝
板面氧化變色
(外觀不良)
手指印
包裝材料不良
儲存條件不良
使用乾淨手套
使用無硫無氯之包裝材料或隔紙
刮傷
搬運不小心
人員訓練
使用隔紙
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六.返工流程
A.沉銀漏鍍:
因設備造成板子重疊以致部份區域不上沉銀者
1.將板子以純水清洗不必烘乾.
2.上述溼板子從預浸段開始投入.
3.至後續流程全部走完.
注意:
若需補鍍區域很多,則沉銀浸泡時間需較長,通常時間無需超過45秒。
*要以返造板銀厚不可超過18為前提*
B.沉銀厚度不足:
X-ray量測沉銀厚度未達5時
1.確認實際厚度.
2.確認厚度不足原因並對作業條件調整之.
3.將板子以純水清洗,不必烘乾.
4.上述濕板子從預浸段開始投入.
5.至後續流程全部走完.
注意:
針對不足厚度大小可調整速度快慢.*要以返造板銀厚不可超過18為前提*
C.沉銀表面刮傷或損傷:
沉銀表面因搬運或沾染藥水污染需將沉銀去除並重工.
使用SilverStripMP藥水把銀層完全退去,清潔銅面後,再重新做一次沉銀。
D.沉銀面變色:
因沉銀受環境中之氯(變黃色)或硫(變黑色)影響而外觀不良.
沉銀面變黃色者不影響焊錫性,變黑者會影響焊錫性。
如板面在做完沉銀後立刻變黃/紅,可能是水洗不足。
可試把板子過預浸缸30-60秒後,直接過水洗及乾板以清洗表面藥水殘留。
變黑者其返工方式同C項(沉銀面刮傷及損傷者)之步驟一樣。
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七.沉銀成品板作業及儲存注意事項
A.沉銀後板子之拿取務必穿戴無硫手套,避免沉銀面受手指印之影響.
B.沉銀成品板,應小心避免搬運刮傷及以無硫紙蓋好,減少受空氣中硫化物及氯化物污染.
C.沉銀流程後成品應儘快包裝,以無硫紙把整叠板完全包裹,不需將除濕劑放入包裝內.
儲存環境溫度應以<30C,濕度<75%RH.
D.若因需要做板彎板翹校正烘烤時,應以鋁紙(aluminumfoil)包裹以防銀面氧化。
E.如沉銀成品板已被開封作組裝,應在一星期內盡快完成組裝.把沉銀成品板保存在溫度<30C,濕度<75%RH以下之環境及以無硫紙蓋好.
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八.沉銀製程藥液管理及分析
除油SterlingSprayCleaner
(1)SterlingTMSprayCleanerConcentration
A.試劑
1.0.5NNaOH
2.溴酚綠指示劑(Bromocresolgreenindicator)
B.步驟
1.吸取10mL槽液至250mL之錐形瓶中。
2.加入50mL之D.I.水。
3.加入5滴之溴酚綠指示劑。
4.續以0.5NNaOH滴至藍色為終點。
C.計算%SprayCleaner=NaOHmL數x0.815
D.維護1.請維持SprayCleaner濃度在8-12%。
2.每添加10ml/L的SprayCleaner(75084)會增加1%的濃度。
(2)銅濃度
A.試劑
1.0.1NNa2S2O3.
2.碘化鉀(KI).
3.10%KSCN(100g/L).
4.1%澱粉溶液.
B.步驟
1.取100mL槽溶液至250mL錐形瓶中.
2.加入1-2克碘化鉀攪拌至完全溶解.
3.加入20mL10%KSCN.
4.加入2-3mL1%澱粉溶液.
5.以0.1NNa2S2O3滴定至乳白色為終點.
C.計算:
ppm銅=Na2S2O3mLxNNa2S2O3x635.4
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微蝕SterlingSurfacePrep
(1)SurfacePrepA
A.試劑
1.50%硫酸
2.碘化鉀(固體)
3.0.1N硫代硫酸鈉(Na2S2O3)
4.澱粉指示劑
B.步驟
1.吸取2mL樣本至250mL之錐形瓶中.
2.加入50mLD.I.水.
3.加入5mL之50%硫酸.
4.加入3克的碘化鉀.
5.靜置1分鐘.
6.加入2-5滴澱粉指示劑.
7.續以0.1NNa2S2O3滴至無色為終點(最少1分鐘).
C.計算:
Na2S2O3mLx11.928
g/LSurfacePrepA=--------------------------------------
樣本量
D.維護:
請維持SurfacePrepA濃度在90-150g/L
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(2)酸含量
A.試劑
1.0.1NNaOH.
2.甲基橙指示劑.
B.步驟
1.吸取1mL樣本於250mL錐形瓶中.
2.加50mL純水.
3.加入2-3滴甲基橙指示劑.
4.以0.1NNaOH滴定至黃色為終點.
C.計算:
%酸含量=NaOHmLx0.28
D.添加
1.維持硫酸濃度在2-10%.
2.每增加1mL/L的硫酸會增加0.1%的硫酸濃度.
(3)銅濃度
A.試劑
1.0.2N(0.1M)EDTA.
2.濃氨水.
3.PAN指示劑(0.1%酒精溶液).
4.甲醇.
B.步驟
1.吸取5mL樣本至250mL錐形瓶.
2.加入50mL純水.
3.加入5mL氨水.
4.加入25ml甲醇.
5.加入8滴PAN指示劑.
6.以0.2NEDTA滴定至藍綠色終點為止.
D.計算:
EDTAmLxNEDTAx31.77
g/L銅=------------------------------------------------
樣本量
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預浸SterlingPredip&沉銀SterlingSilver
(1)SterlingTMPredip及SterlingTMSilverAcid當量濃度
A.試劑
3.0.1NNaOH.
4.pH計(預調至pH4-10範圍內)
B.步驟
5.吸取5mL槽液至100mL之燒杯中.
6.加入50mL之純水.
7.以0.1NNaOH滴至pH4,記錄滴定ml數為V4.
8.續以0.1NNaOH滴至pH8,記錄滴定ml數為V8.
(V8只會用作記錄用途)
C.
計算Acid當量濃度=V4mL數xNNaOH
樣本量
D.維護
1.請維持Acid當量濃度在0.1-0.2N.
2.每添加0.63mL/L的濃硝酸會增加酸度0.01N.
(2)SterlingTMPredip及SterlingTMSilver蛪合劑
A.試劑
5.0.05M硝酸銅溶液(或硫酸銅溶液).
6.醋酸緩沖液(82g無水醋酸鈉+60mL醋酸加水至1公升).
7.PAN指示劑.
B步驟
1.吸取20mL槽液至250mL之錐形瓶中.
2.加入25mL之醋酸緩沖液.
3.加入100mLDI水.
4.加3-5滴PAN指示劑.
5.以硝酸銅溶液滴定至紫色終點.
6.紀錄滴定ml數.
C.計算:
蛪合劑濃度=硝酸銅mL數xM硝酸銅
樣本量
D.維護
1.維持螯合劑在0.01-0.02M(Predip)及0.02-0.04M(Silver).
2.每添加3.3mL/L的SterlingTMSilverB會增加螯合劑0.001M.
3.如添加超過15mL/L的SterlingTMSilverB,請如添加及攪拌後再分析一次酸濃度並於有需時補充硝酸.
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(3)SterlingTMPredip及SterlingTMSilver銅濃度
A.試劑
1.1mg/L標準銅溶液.
2.2mg/L標準銅溶液.
B.步驟
1.取1mL槽溶液至100mL定量
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