Passos i anàlisi de característiques del procés químic de níquel-or i OSP de PCB

Aquest article analitza principalment els dos processos més utilitzats en el PCB procés de tractament de superfícies: níquel or químic i passos i característiques del procés OSP.

ipcb

1. Or níquel químic

1.1 Passos bàsics

Desgreixatge → rentat amb aigua → neutralització → rentat amb aigua → micro-gravat → rentat amb aigua → pre-remullat → activació del pal·ladi → rentat amb aigua de bufat i agitació → níquel sense electros → rentat amb aigua calenta → or sense electros → rentat amb aigua de reciclatge → rentat amb aigua post-tractament → assecat

1.2 Níquel sense electros

R. Generalment, el níquel electroless es divideix en tipus “desplaçament” i “autocatalitzat”. Hi ha moltes fórmules, però no importa quina, la qualitat del recobriment a alta temperatura és millor.

B. El clorur de níquel (clorur de níquel) s’utilitza generalment com a sal de níquel

C. Els agents reductors utilitzats habitualment són hipofosfit/formaldehid/hidrazina/borohidrur/amina borà

D. El citrat és l’agent quelant més comú.

E. Cal ajustar i controlar el pH de la solució de bany. Tradicionalment s’utilitza amoníac (amoníac), però també hi ha fórmules que utilitzen trietanol amoníac (trietanol amina). A més del pH ajustable i l’estabilitat de l’amoníac a altes temperatures, també es combina amb el citrat de sodi per formar un total de níquel metall. Agent quelant, de manera que el níquel es pot dipositar a les peces xapades amb suavitat i eficàcia.

F. A més de reduir els problemes de contaminació, l’ús d’hipofosfit de sodi també té una gran influència en la qualitat del recobriment.

G. Aquesta és una de les fórmules dels dipòsits de níquel químic.

Anàlisi de les característiques de la formulació:

A. Influència del valor PH: la terbolesa es produirà quan el pH sigui inferior a 8, i la descomposició es produirà quan el pH sigui superior a 10. No té cap efecte evident sobre el contingut de fòsfor, la taxa de deposició i el contingut de fòsfor.

B. Influència de la temperatura: la temperatura té una gran influència en la velocitat de precipitació, la reacció és lenta per sota dels 70 °C i la velocitat és ràpida per sobre dels 95 °C i no es pot controlar. 90 °C és el millor.

C. En la concentració de la composició, el contingut de citrat de sodi és alt, la concentració d’agent quelant augmenta, la velocitat de deposició disminueix i el contingut de fòsfor augmenta amb la concentració d’agent quelant. El contingut de fòsfor del sistema de trietanolamina pot arribar fins i tot al 15.5%.

D. A mesura que augmenta la concentració de l’agent reductor hipofosfit dihidrogen de sodi, augmenta la taxa de deposició, però la solució del bany es descomposa quan supera els 0.37 M, de manera que la concentració no ha de ser massa alta, massa alta és perjudicial. No hi ha una relació clara entre el contingut de fòsfor i l’agent reductor, per la qual cosa generalment és adequat controlar la concentració a uns 0.1 M.

E. La concentració de trietanolamina afectarà el contingut de fòsfor del recobriment i la velocitat de deposició. Com més gran sigui la concentració, menor serà el contingut de fòsfor i més lenta serà la deposició, per la qual cosa és millor mantenir la concentració a uns 0.15 M. A més d’ajustar el pH, també es pot utilitzar com a quelant de metalls.

F. A partir de la discussió, se sap que la concentració de citrat de sodi es pot ajustar eficaçment per canviar eficaçment el contingut de fòsfor del recobriment

H. Els agents reductors generals es divideixen en dues categories:

La superfície de coure és majoritàriament una superfície no activada per tal de fer que generi electricitat negativa per aconseguir l’objectiu de “revestiment obert”. La superfície de coure adopta el primer mètode de pal·ladi electroless. Per tant, hi ha eutectosi de fòsfor a la reacció i el contingut de fòsfor és comú del 4-12%. Per tant, quan la quantitat de níquel és gran, el recobriment perd la seva elasticitat i magnetisme i augmenta la brillantor trencadissa, cosa que és bona per a la prevenció de l’òxid i dolent per a la unió i la soldadura de filferro.

1.3 sense electricitat or

A. L’or electroless es divideix en “or de desplaçament” i “or sense electro”. El primer és l’anomenat “or d’immersió” (placat d’or d’immersion). La capa de revestiment és prima i la superfície inferior està totalment xapada i s’atura. Aquest últim accepta l’agent reductor per subministrar electrons de manera que la capa de revestiment pugui continuar espessint el níquel electroless.

B. La fórmula característica de la reacció de reducció és: mitja reacció de reducció: Au e- Au0 fórmula de mitja reacció d’oxidació: Reda Ox e- fórmula de reacció completa: Au Red aAu0 Ox.

C. A més d’aportar complexos de font d’or i agents reductors, la fórmula d’or galvanitzat també s’ha d’utilitzar en combinació amb agents quelants, estabilitzadors, amortidors i agents d’inflor per ser eficaç.

D. Alguns informes d’investigació mostren que es milloren l’eficiència i la qualitat de l’or químic. La selecció dels agents reductors és la clau. Des del formaldehid primerenc fins als compostos de borohidrur recents, el borohidrur de potassi té l’efecte més comú. És més eficaç si s’utilitza en combinació amb altres agents reductors.

E. La velocitat de deposició del recobriment augmenta amb l’augment de la concentració d’hidròxid de potassi i l’agent reductor i la temperatura del bany, però disminueix amb l’augment de la concentració de cianur de potassi.

F. La temperatura de funcionament dels processos comercialitzats és majoritàriament al voltant dels 90 °C, que és una gran prova per a l’estabilitat del material.

G. Si es produeix un creixement lateral al substrat del circuit prim, pot provocar un perill de curtcircuit.

H. L’or prim és propens a la porositat i és fàcil de formar. Corrosió de cèl·lules galvàniques K. El problema de la porositat de la capa prima d’or es pot resoldre mitjançant la passivació posterior al processament que conté fòsfor.