บทความนี้วิเคราะห์กระบวนการที่ใช้บ่อยที่สุดสองกระบวนการใน PCB กระบวนการชุบผิว: เคมีนิกเกิลโกลด์และขั้นตอนและลักษณะของกระบวนการ OSP

1. เคมีนิกเกิลโกลด์

1.1 ขั้นตอนพื้นฐาน

การล้างไขมัน → การล้างด้วยน้ำ → การทำให้เป็นกลาง → การล้างด้วยน้ำ → การกัดแบบไมโคร → การล้างด้วยน้ำ → การแช่ล่วงหน้า → การเปิดใช้งานแพลเลเดียม → การเป่าและกวนการล้างด้วยน้ำ → นิกเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้า → การล้างด้วยน้ำร้อน → ทองแบบไม่ใช้ไฟฟ้า → การล้างด้วยน้ำรีไซเคิล → การล้างด้วยน้ำหลังการบำบัด → การอบแห้ง

1.2 นิกเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้า

ก. โดยทั่วไป นิกเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้าจะแบ่งออกเป็นประเภท มีหลายสูตร แต่ไม่ว่าจะสูตรไหน คุณภาพการเคลือบที่อุณหภูมิสูงก็ดีกว่า

ข. นิกเกิลคลอไรด์ (Nickel Chloride) มักใช้เป็นเกลือนิกเกิล

C. สารรีดิวซ์ที่ใช้กันทั่วไปคือ Hypophosphite/Formaldehyde/Hydrazine/Borohydride/Amine Borane

D. ซิเตรตเป็นสารคีเลตที่พบได้บ่อยที่สุด

E. จำเป็นต้องปรับและควบคุม pH ของสารละลายอาบน้ำ ตามเนื้อผ้าแอมโมเนีย (แอมโมเนีย) ถูกนำมาใช้ แต่ก็มีสูตรที่ใช้แอมโมเนียไตรเอธานอล (Triethanol Amine) นอกจากค่า pH ที่ปรับได้และความคงตัวของแอมโมเนียที่อุณหภูมิสูงแล้ว ยังรวมกับโซเดียมซิเตรตเพื่อสร้างโลหะนิกเกิลทั้งหมด สารคีเลต เพื่อให้สามารถสะสมนิกเกิลบนชิ้นส่วนที่ชุบได้อย่างราบรื่นและมีประสิทธิภาพ

F. นอกจากการลดปัญหามลภาวะแล้ว การใช้โซเดียมไฮโปฟอสไฟต์ยังมีอิทธิพลอย่างมากต่อคุณภาพของสารเคลือบอีกด้วย

ช. นี่เป็นหนึ่งในสูตรของถังนิกเกิลเคมี

การวิเคราะห์ลักษณะการผสมสูตร:

A. อิทธิพลของค่า PH: ความขุ่นจะเกิดขึ้นเมื่อ pH ต่ำกว่า 8 และการสลายตัวจะเกิดขึ้นเมื่อ pH สูงกว่า 10 ไม่มีผลต่อปริมาณฟอสฟอรัส อัตราการสะสม และปริมาณฟอสฟอรัสอย่างชัดเจน

ข. อิทธิพลของอุณหภูมิ: อุณหภูมิมีอิทธิพลอย่างมากต่ออัตราการตกตะกอน ปฏิกิริยาจะช้าต่ำกว่า 70°C และอัตราเร็วเหนือ 95°C และไม่สามารถควบคุมได้ 90 องศาเซลเซียสเป็นสิ่งที่ดีที่สุด

C. ในความเข้มข้นขององค์ประกอบ ปริมาณโซเดียมซิเตรตสูง ความเข้มข้นของสารคีเลตเพิ่มขึ้น อัตราการสะสมลดลง และปริมาณฟอสฟอรัสเพิ่มขึ้นตามความเข้มข้นของสารคีเลต ปริมาณฟอสฟอรัสของระบบไตรเอทาโนลามีนอาจสูงถึง 15.5%

D. เมื่อความเข้มข้นของสารรีดิวซ์โซเดียมไฮโปฟอสไฟต์เพิ่มขึ้น อัตราการสะสมจะเพิ่มขึ้น แต่สารละลายอาบน้ำจะสลายตัวเมื่อเกิน 0.37M ดังนั้นความเข้มข้นไม่ควรสูงเกินไป สูงเกินไปเป็นอันตราย ไม่มีความสัมพันธ์ที่ชัดเจนระหว่างปริมาณฟอสฟอรัสและตัวรีดิวซ์ ดังนั้นจึงควรควบคุมความเข้มข้นที่ประมาณ 0.1 โมลาร์โดยทั่วไป

จ. ความเข้มข้นของไตรเอทาโนลามีนจะส่งผลต่อปริมาณฟอสฟอรัสของสารเคลือบและอัตราการสะสม ยิ่งความเข้มข้นสูง ปริมาณฟอสฟอรัสก็จะยิ่งต่ำลง และการสะสมช้าลง ดังนั้นจึงควรรักษาความเข้มข้นไว้ที่ประมาณ 0.15 โมลาร์จะดีกว่า นอกจากการปรับ pH แล้ว ยังสามารถใช้เป็นคีเลเตอร์โลหะได้อีกด้วย

F. จากการสนทนาเป็นที่ทราบกันดีว่าความเข้มข้นของโซเดียมซิเตรตสามารถปรับได้อย่างมีประสิทธิภาพเพื่อเปลี่ยนปริมาณฟอสฟอรัสของสารเคลือบได้อย่างมีประสิทธิภาพ

H. สารรีดิวซ์ทั่วไปแบ่งออกเป็นสองประเภท:

พื้นผิวทองแดงส่วนใหญ่เป็นพื้นผิวที่ไม่ได้เปิดใช้งานเพื่อสร้างกระแสไฟฟ้าเชิงลบเพื่อให้บรรลุเป้าหมายของ “การชุบแบบเปิด” พื้นผิวทองแดงใช้วิธีแพลเลเดียมแบบไม่ใช้ไฟฟ้าแบบแรก ดังนั้นจึงมียูเทคโทซิสฟอสฟอรัสในปฏิกิริยาและมีปริมาณฟอสฟอรัส 4-12% เป็นปกติ ดังนั้นเมื่อนิกเกิลมีปริมาณมาก สารเคลือบจะสูญเสียความยืดหยุ่นและแรงแม่เหล็ก และเงาที่เปราะจะเพิ่มขึ้น ซึ่งดีต่อการป้องกันสนิมและไม่ดีต่อการยึดติดและการเชื่อมด้วยลวด

1.3 ไม่มีไฟฟ้า ทอง

A. ทอง Electroless แบ่งออกเป็น “displacement gold” และ “electroless gold” อดีตคือสิ่งที่เรียกว่า “ทองคำแช่” (lmmersion Gold plaTIng) ชั้นการชุบบางและพื้นผิวด้านล่างชุบจนสุดและหยุด หลังยอมรับตัวรีดิวซ์เพื่อจ่ายอิเล็กตรอนเพื่อให้ชั้นการชุบสามารถทำให้นิกเกิลที่ไม่ใช้ไฟฟ้าข้นขึ้นได้ต่อไป

B. สูตรเฉพาะของปฏิกิริยารีดักชันคือ: ปฏิกิริยารีดักชันครึ่งหนึ่ง: Au e- Au0 สูตรปฏิกิริยาออกซิเดชันครึ่งหนึ่ง: Reda Ox e- สูตรปฏิกิริยาเต็ม: Au Red aAu0 Ox

C. นอกเหนือจากการจัดหาสารเชิงซ้อนจากแหล่งทองคำและตัวรีดิวซ์แล้ว ยังต้องใช้สูตรการชุบทองแบบไม่ใช้ไฟฟ้าร่วมกับสารคีเลต สารเพิ่มความคงตัว บัฟเฟอร์ และสารบวมตัวเพื่อให้เกิดประสิทธิภาพ

ง. รายงานการวิจัยบางฉบับแสดงให้เห็นว่าประสิทธิภาพและคุณภาพของทองคำเคมีได้รับการปรับปรุง การเลือกตัวรีดิวซ์เป็นกุญแจสำคัญ ตั้งแต่ฟอร์มาลดีไฮด์ในระยะแรกจนถึงสารประกอบโบโรไฮไดรด์ล่าสุด โพแทสเซียมโบโรไฮไดรด์มีผลทั่วไปมากที่สุด จะมีประสิทธิภาพมากขึ้นหากใช้ร่วมกับสารรีดิวซ์อื่นๆ

E. อัตราการสะสมของสารเคลือบจะเพิ่มขึ้นตามการเพิ่มขึ้นของโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์และความเข้มข้นของสารรีดิวซ์และอุณหภูมิของอ่าง แต่จะลดลงเมื่อความเข้มข้นของโพแทสเซียมไซยาไนด์เพิ่มขึ้น

F. อุณหภูมิในการทำงานของกระบวนการเชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่อยู่ที่ประมาณ 90°C ซึ่งเป็นการทดสอบความเสถียรของวัสดุครั้งใหญ่

G. หากการเติบโตด้านข้างเกิดขึ้นบนพื้นผิววงจรบาง อาจทำให้เกิดอันตรายจากการลัดวงจรได้

H. ทองบางมีแนวโน้มที่จะเป็นรูพรุนและเกิดการกัดกร่อนของเซลล์กัลวานิกได้ง่าย K ปัญหาความพรุนของชั้นทองบาง ๆ สามารถแก้ไขได้ด้วยการทำทู่หลังการแปรรูปที่มีฟอสฟอรัส