Dieser Artikel analysiert hauptsächlich die beiden am häufigsten verwendeten Prozesse in der PCB Oberflächenbehandlungsverfahren: chemische Nickel-Gold- und OSP-Prozessschritte und -eigenschaften.

1. Chemisches Nickelgold

1.1 Grundlegende Schritte

Entfetten → Waschen mit Wasser → Neutralisieren → Waschen mit Wasser → Mikroätzen → Waschen mit Wasser → Einweichen → Palladiumaktivierung → Blasen und Rühren Waschen mit Wasser → stromlos Nickel → Waschen mit heißem Wasser → stromloses Gold → Recycling-Wasserwaschen → Wasserwaschen nach der Behandlung → Trocknen

1.2 Chemisch Nickel

A. Im Allgemeinen wird stromloses Nickel in „Verdrängungs-“ und „selbstkatalysierte“ Typen unterteilt. Es gibt viele Rezepturen, aber egal welche, die Hochtemperatur-Beschichtungsqualität ist besser.

B. Nickelchlorid (Nickelchlorid) wird im Allgemeinen als Nickelsalz verwendet

C. Häufig verwendete Reduktionsmittel sind Hypophosphit/Formaldehyd/Hydrazin/Borhydrid/Amin Boran

D. Citrat ist der gebräuchlichste Chelatbildner.

E. Der pH-Wert der Badlösung muss eingestellt und kontrolliert werden. Traditionell wird Ammoniak (Amonia) verwendet, aber es gibt auch Formeln, die Triethanol-Ammoniak (Triethanol Amine) verwenden. Neben dem einstellbaren pH-Wert und der Stabilität von Ammoniak bei hohen Temperaturen verbindet es sich auch mit Natriumcitrat zu insgesamt Nickelmetall. Chelatbildner, damit Nickel glatt und effektiv auf den plattierten Teilen abgeschieden werden kann.

F. Die Verwendung von Natriumhypophosphit hat neben der Reduzierung der Umweltverschmutzung auch einen großen Einfluss auf die Qualität der Beschichtung.

G. Dies ist eine der Formeln für chemische Nickeltanks.

Analyse der Rezeptureigenschaften:

A. Einfluss des pH-Werts: Bei einem pH-Wert unter 8 tritt eine Trübung auf, bei einem pH-Wert über 10 tritt Zersetzung auf. Dies hat keinen offensichtlichen Einfluss auf den Phosphorgehalt, die Abscheidungsrate und den Phosphorgehalt.

B. Temperatureinfluss: Die Temperatur hat einen großen Einfluss auf die Fällungsrate, die Reaktion ist unter 70 °C langsam und über 95 °C schnell und nicht kontrollierbar. 90°C ist das Beste.

Bei der Konzentration der Zusammensetzung ist der Natriumcitratgehalt hoch, die Konzentration des Chelatbildners steigt, die Abscheidungsrate nimmt ab und der Phosphorgehalt steigt mit der Konzentration des Chelatbildners. Der Phosphorgehalt des Triethanolaminsystems kann sogar 15.5 % betragen.

D. Wenn die Konzentration des Reduktionsmittels Natriumdihydrogenhypophosphit ansteigt, nimmt die Abscheidungsrate zu, aber die Badlösung zersetzt sich, wenn sie 0.37 M überschreitet, daher sollte die Konzentration nicht zu hoch sein, zu hoch ist schädlich. Es besteht keine klare Beziehung zwischen dem Phosphorgehalt und dem Reduktionsmittel, daher ist es im Allgemeinen angemessen, die Konzentration auf etwa 0.1 M zu kontrollieren.

E. Die Konzentration von Triethanolamin beeinflusst den Phosphorgehalt der Beschichtung und die Abscheidungsrate. Je höher die Konzentration, desto geringer der Phosphorgehalt und desto langsamer die Abscheidung, daher ist es besser, die Konzentration bei etwa 0.15 M zu halten. Neben der Einstellung des pH-Wertes kann es auch als Metallchelatbildner verwendet werden.

F. Aus der Diskussion ist bekannt, dass die Natriumcitratkonzentration effektiv eingestellt werden kann, um den Phosphorgehalt der Beschichtung effektiv zu ändern

H. Allgemeine Reduktionsmittel werden in zwei Kategorien unterteilt:

Die Kupferoberfläche ist meist eine nicht aktivierte Oberfläche, um negative Elektrizität zu erzeugen, um das Ziel der „offenen Beschichtung“ zu erreichen. Die Kupferoberfläche verwendet das erste stromlose Palladiumverfahren. Daher kommt es bei der Reaktion zu einer Phosphoreutektose und ein Phosphorgehalt von 4-12% ist üblich. Wenn die Nickelmenge groß ist, verliert die Beschichtung daher ihre Elastizität und ihren Magnetismus, und der spröde Glanz nimmt zu, was gut für den Rostschutz und schlecht für das Drahtbonden und Schweißen ist.

1.3 kein Strom Gold

A. Stromloses Gold wird in „Verdrängungsgold“ und „stromloses Gold“ unterteilt. Ersteres ist das sogenannte „Immersion Gold“ (lmmersion Gold platIng). Die Plattierungsschicht ist dünn und die untere Oberfläche ist vollständig plattiert und stoppt. Letztere nimmt das Reduktionsmittel auf, um Elektronen zu liefern, so dass die Plattierungsschicht das stromlose Nickel weiter verdicken kann.

B. Die charakteristische Formel der Reduktionsreaktion ist: Reduktion Halbreaktion: Au e- Au0 Oxidation Halbreaktion Formel: Reda Ox e- Volle Reaktionsformel: Au Red aAu0 Ox.

C. Zusätzlich zur Bereitstellung von Goldquellenkomplexen und reduzierenden Reduktionsmitteln muss die Formel für die stromlose Vergoldung auch in Kombination mit Chelatbildnern, Stabilisatoren, Puffern und Quellmitteln verwendet werden, um wirksam zu sein.

D. Einige Forschungsberichte zeigen, dass die Effizienz und Qualität von chemischem Gold verbessert werden. Die Auswahl der Reduktionsmittel ist der Schlüssel. Von frühem Formaldehyd bis hin zu neueren Borhydrid-Verbindungen hat Kaliumborhydrid die häufigste Wirkung. Es ist wirksamer, wenn es in Kombination mit anderen Reduktionsmitteln verwendet wird.

E. Die Abscheidungsrate der Beschichtung nimmt mit steigender Kaliumhydroxid- und Reduktionsmittelkonzentration und Badtemperatur zu, nimmt jedoch mit steigender Kaliumcyanidkonzentration ab.

F. Die Betriebstemperatur von kommerzialisierten Prozessen liegt meist bei etwa 90 °C, was ein großer Test für die Materialstabilität ist.

G. Wenn seitliches Wachstum auf dem dünnen Schaltungssubstrat auftritt, kann dies eine Kurzschlussgefahr verursachen.

H. Dünnes Gold neigt zur Porosität und bildet sich leicht galvanische Zellkorrosion K. Das Porositätsproblem der dünnen Goldschicht kann durch Nachbearbeitung einer phosphorhaltigen Passivierung gelöst werden.