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PCB微电子电镀技术总结(下)

时间:2011-07-04 13:48:11点击:

  五 电镀过程三部曲和电镀功能工序
  1 电镀前处理
  电镀前处理的目的是为了使工件表面彻底干净,为电镀作准备。彻底干净是指工件表面无溢料(残胶、毛刺)、无油污染、无氧化物、表面是活化的。表面活化是指金属表面的晶格暴露得很新鲜。以上的处理都是为了提高镀层与基材的结合力。
  2 电镀
  现在微电子器件主要是电镀锡,以前主要是镀铅锡。因为铅锡镀层特别好焊接,但铅元素有毒而停用。如果镀的是锡铅合金,则对电镀层有五个基本技术指标。
  2.1镀层外观:必须是呈银白色、灰白色,色泽均匀一致,无水迹,框架无变形,塑封体乌亮,塑封体完整无缺角、无塌棱,无气孔等缺陷。
  2.2厚度控制
  锡铅合金镀层 10±2微米
  纯锡镀层 12±2微米
  厚度中心值的大小和厚度误差的适用性,由塑封体大小和电极导线(管子引出线)规格所决定。一般说塑封体越小,引线越细,则镀层厚度和厚度误差精度的控制越严要求。
  2.3锡铅合金金相比例控制
  对9010SnPb(90%锡10%铅)合金镀层,对铅含量控制在10%,误差±3.5%。
  2.4镀层结合力。通过各种结合力试验合格。
  2.5可焊性。通过爬锡试验合格。
  3 镀后处理
  电镀后处理的目的是使产品清洁和干燥。用稀碱中和法除去镀层中的残酸,同时除去吸附在镀层表面的添加剂有机薄膜。因为锡是两性金属(溶于碱也溶于酸),故通过用碱中和也起到化学抛光作用。通过清洗(或加超声波清洗)和烘烤,得到清洁和干燥的电镀产品。
  由以上电镀过程三部曲的分析,电镀工序中去溢料(残胶、毛刺)、除油、去氧化、活化、电镀、中和、漂洗、干燥成为微电子电镀常规的八个功能工序。
  六 除塑封体溢料工艺流程
  目前常用方法:电解疏松毛刺后用水刀去毛刺(溢料)。
  七 电镀工艺流程
  1 挂镀自动线
  挂架集中在线外设立的退镀线上退镀。
  2 高速自动线
  八 电镀线的技术管理
  1 挂镀自动线(手工线)的技术管理
  1.1电镀药水的正向控制:
  1.2用赫尔槽试验,对赫尔样片的分析,判断添加剂或光亮剂的量,及时调整添加剂或光亮剂。也可用表面张力环检查添加剂量。
  1.3用比重法或其他化学分析法,控制除油槽、去氧化槽、活化槽、中和槽的浓度。
  1.4控制或检查各槽位的温度,使符合规范。
  1.5控制除油槽、去氧化槽、活化槽、电镀槽、中和槽的液位高度。这五种功能槽液位应该一致,是同样的高度。
  1.6控制检查逆流漂洗槽的水位。第一级漂洗槽的液位必须比主要功能槽高(挂镀线水位落差在20mm左右,滚镀线水位落差40-50mm),以保证挂架和滚斗全部清洗到。
  如果挂镀槽药水离槽口120mm(除油、去氧化、活化、中和槽液位也是离槽口120mm),则第一级漂洗槽水位离槽口为100mm,第二级漂洗水位为80mm,第三级为60mm。
  1.7用絮凝剂处理镀液中的高价锡。在不停产的情况下,每隔1-2天,吸取镀液100-200升,进行絮凝处理,澄清镀液。取出镀液后用新配液补充,取出的镀液通过先模拟絮凝试验后进行絮凝处理。清液周转时待用。
  模拟絮凝试验方法:取一升混浊镀液,用移液管吸取10ml絮凝剂,在不断搅拌镀液的条件下,慢慢滴加絮凝剂。加加停停看烧杯上层镀液5mm左右深度有否澄清效果。若停止30-60秒钟,上层有明显澄清效果,则表示已到等当量。记下加入的絮凝剂量,作为絮凝剂耗量的参数(ml/l)。用这参数作为批量混浊镀液絮凝时的参考量。因为当絮凝剂加量不足时,药水澄清效果不佳。但若加入过量,会把二价锡也絮凝损失掉。
  2 高速线的技术管理
  2.1做好药水的正向控制。
  2.2做好赫尔试验和赫尔片分析,调整好添加剂量。
  2.3用比重法和化学分析法调整好,除油槽、去氧化槽、活化槽、中和槽的工艺规范。
  2.4稽核各槽的温度。
  2.5稽核各泵的流量,控制好各槽的液位。
  2.6调整子槽高度,使与加工件的规格配合。
  2.7调整好上料台的高度,使与加工件的规格配合。
  2.8调整好电流参数使与加工件的规格配合。
  2.9检查各泵的流量、压力,有否喷头堵塞现象。
  2.10稽核钢带的运行速度是否符合要求。
  2.11有必要时对药水进行絮凝澄清处理。
  九 生产线平时维护要点
  1 按照(七)电镀线技术管理方法进行各项参数的稽核和调整,澄清镀液。
  2 每班对电镀线电接触部位进行清理,保证电接触良好。
  3 每4-5天(三班制生产),对生产线进行大清理。尤其是电镀槽,要进行洗阳极钛篮、洗锡球、擦极棒、洗阳极PP袋、补充锡球等工作。
  4 调整好阴阳极的面积投影,均衡电力线分布。
  5 对挂架进行整治,把不合格的挂架剔除掉。
  6 对高速线上钢带的退镀槽进行清理。清除退镀槽中的锡泥,清理阴极板上的锡镀层。
  7 高速线钢带上的夹子损坏的要及时更换。
  8 当钢带老化影响正常运载工件时要及时更换新的钢带。
  9 要每周检查钢带上电刷是否磨损需要更新,同时清理电刷上的污物。
  10 每周对高速线上的子槽进行清理。
  11 每班及中途检查喷头是否堵塞,避免交叉污染。