Ez a cikk elsősorban a két leggyakrabban használt folyamatot elemzi a PCB felületkezelési folyamat: kémiai nikkelarany és OSP folyamat lépései és jellemzői.

1. Vegyi nikkel arany

1.1 Alapvető lépések

Zsírtalanítás → vizes mosás → semlegesítés → vizes mosás → mikromaratás → vizes mosás → előáztatás → palládium aktiválás → fúvás és keverővizes mosás → elektromentes nikkel → melegvizes mosás → elektromentes arany → újrahasznosított vizes mosás → utókezelés vízmosás → szárítás

1.2 Elektromos nikkel

V. Általában az elektromos nikkelt „elmozdulásos” és „önkatalizátoros” típusokra osztják. Sokféle képlet létezik, de mindegy melyik, a magas hőmérsékletű bevonat minősége jobb.

B. A nikkel-kloridot (nikkel-kloridot) általában nikkelsóként használják

C. Általánosan használt redukálószerek a hipofoszfit/formaldehid/hidrazin/bórhidrid/amin-borán

D. A citrát a leggyakoribb kelátképző szer.

E. A fürdőoldat pH-értékét be kell állítani és ellenőrizni kell. Hagyományosan ammóniát (Amonia) használnak, de vannak olyan formulák is, amelyek trietanol-ammóniát (Triethanol Amine) használnak. Az állítható pH-érték és az ammónia magas hőmérsékleten való stabilitása mellett nátrium-citráttal is kombinálva összesen fémnikkelt képez. Kelátképző szer, hogy a nikkel zökkenőmentesen és hatékonyan rakódjon le a bevont részeken.

F. A nátrium-hipofoszfit alkalmazása a szennyezési problémák csökkentése mellett a bevonat minőségét is nagyban befolyásolja.

G. Ez a vegyi nikkeltartályok egyik képlete.

Formuláció jellemző elemzése:

A. PH érték befolyásolása: zavarosság lép fel, ha a pH 8 alatt van, és bomlás következik be, ha a pH magasabb, mint 10. Nincs nyilvánvaló hatása a foszfortartalomra, a lerakódási sebességre és a foszfortartalomra.

B. Hőmérséklet befolyása: a hőmérséklet nagyban befolyásolja a csapadék sebességét, a reakció 70°C alatt lassú, 95°C felett pedig gyors és nem szabályozható. 90°C a legjobb.

C. A készítmény koncentrációjában a nátrium-citrát tartalom magas, a kelátképző szer koncentrációja nő, a lerakódási sebesség csökken, és a foszfortartalom a kelátképző szer koncentrációjával nő. A trietanol-amin rendszer foszfortartalma akár 15.5%-ot is elérhet.

D. A nátrium-dihidrogén-hipofoszfit redukálószer koncentrációjának növekedésével a lerakódási sebesség nő, de a fürdőoldat lebomlik, ha meghaladja a 0.37 M-t, ezért a koncentráció nem lehet túl magas, a túl magas káros. Nincs egyértelmű kapcsolat a foszfortartalom és a redukálószer között, ezért általában célszerű a koncentrációt körülbelül 0.1 M-re szabályozni.

E. A trietanol-amin koncentrációja befolyásolja a bevonat foszfortartalmát és a lerakódási sebességet. Minél nagyobb a koncentráció, annál alacsonyabb a foszfortartalom és annál lassabb a lerakódás, ezért jobb a koncentrációt 0.15 M körüli értéken tartani. A pH beállításán kívül fémkelátképzőként is használható.

F. A tárgyalásból ismert, hogy a nátrium-citrát koncentrációja hatékonyan szabályozható a bevonat foszfortartalmának hatékony megváltoztatása érdekében.

H. Az általános redukálószerek két kategóriába sorolhatók:

A réz felület többnyire nem aktivált felület, hogy negatív elektromosságot termeljen a „nyílt bevonat” céljának elérése érdekében. A rézfelület az első elektroless palládium módszert alkalmazza. Ezért a reakcióban foszfor eutektózis van, és gyakori a 4-12% foszfortartalom. Ezért, ha nagy a nikkel mennyisége, a bevonat elveszíti rugalmasságát és mágnesességét, és megnő a rideg fényesség, ami jó a rozsda megelőzésére és rossz a huzalkötésre és hegesztésre.

1.3 nincs elektromos arany

V. Az elektromosság nélküli aranyat „elmozdulásos aranyra” és „elektromos aranyra” osztják. Az előbbi az úgynevezett „immerziós arany” (lmmersion Gold plating). A bevonatréteg vékony, az alsó felület pedig teljesen bevonattal ellátott és megáll. Ez utóbbi elfogadja a redukálószert az elektronok ellátására, így a bevonóréteg tovább tudja sűríteni az elektroless nikkelt.

B. A redukciós reakció jellemző képlete: redukciós félreakció: Au e- Au0 oxidációs félreakció képlete: Reda Ox e- teljes reakció képlete: Au Red aAu0 Ox.

C. Az aranyforrás komplexek és redukálószerek biztosítása mellett az elektroless aranyozási formulát kelátképző szerekkel, stabilizátorokkal, pufferekkel és duzzadószerekkel kombinálva is kell használni a hatásosság érdekében.

D. Egyes kutatási jelentések azt mutatják, hogy a kémiai arany hatékonysága és minősége javul. A redukálószerek kiválasztása a kulcs. A korai formaldehidtől a legújabb bórhidrid-vegyületekig a kálium-bórhidridnek van a leggyakoribb hatása. Hatékonyabb, ha más redukálószerekkel együtt alkalmazzák.

E. A bevonat lerakódási sebessége a kálium-hidroxid és redukálószer koncentrációjának és a fürdő hőmérsékletének növekedésével nő, de csökken a kálium-cianid koncentráció növekedésével.

F. A kereskedelmi forgalomba hozott eljárások üzemi hőmérséklete többnyire 90°C körül van, ami nagy próbatétel az anyagstabilitás szempontjából.

G. Ha oldalirányú növekedés lép fel a vékony áramköri hordozón, az rövidzárlat veszélyét okozhatja.

H. A vékony arany porozitásra hajlamos és könnyen képződő Galvanikus cellás korrózió K. A vékony aranyréteg porozitási problémája utófeldolgozási foszfortartalmú passziválással megoldható.