pcb制程化金-entek

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1、十四其他焊墊表面處理(OSP,化學鎳金,)14.1前言　　錫鉛長期以來扮演著保護銅面,維持焊性的角色,從熔錫板到噴錫板,數十年光陰至此,碰到幾個無法克服的難題,非得用替代製程不可:　A.Pitch太細造成架橋(bridging)　B.焊接面平坦要求日嚴　C.COB(chiponboard)板大量設計使用　D.環境污染本章就兩種最常用製程OSP及化學鎳金介紹之14.2OSP　　OSP是OrganicSolderabilityPreservatives的簡稱,中譯為有機保焊膜,又稱護銅劑,英文亦稱之Preflux,本章就以護銅劑稱之.14.

2、2.1　種類及流程介紹　A.BTA(苯駢三氯唑)：BENZOTRIAZOLE　　BTA是白色帶淡黃無嗅之晶狀細粉，在酸鹼中都很安定，且不易發生氧化還原反應，能與金屬形成安定化合物。ENTHON將之溶於甲醇與水溶液中出售，作銅面抗氧化劑(TARNISHANDOXIDERESIST)，商品名為CU-55及CU-56，經CU-56處理之銅面可產生保護膜，防止裸銅迅速氧化。　　操作流程如表。　B.AI(烷基咪唑)ALKYLIMIDAZOLEPREFLUX是早期以ALKYLIMIDAZOLE作為護銅劑而開始，由日本四國化學公司首先開發之商品，於1

3、985年申請專利，用於蝕刻阻劑(ETCHINGRESIST)，但由於色呈透明檢測不易，未大量使用。其後推出GLICOAT等，係由其衍生而來。　　GLICOAT-SMD(E3)具以下特性：　　－與助焊劑相容，維持良好焊錫性　　－可耐高熱銲錫流程　　－防止銅面氧化　　操作流程如表。　　C.ABI(烷基苯咪唑)ALKYLBENZIMIDZOLE　　由日本三和公司開發，品名為CUCOATA，為一種耐濕型護銅劑。能與銅原子產生錯合物(COMPLEXCOMPOUND)，防止銅面氧化，與各類錫膏皆相容，對焊錫性有正面效果。　　操作流程如表。　　D.目

4、前市售相關產品有以下幾種代表廠家：　　　　　　醋酸調整系統：　　　　　　　　GLICOAT-SMD(E3)OR(F1)　　　　WPF-106A(TAMURA)　　　　ENTEK106A(ENTHON)　　　　MECCL-5708(MEC)　　　　MECCL-5800(MEC)　　　甲酸調整系統：　　　　SCHERCOATCUCOATA　　　　KESTER　　大半藥液為使成長速率快而升溫操作，水因之蒸發快速，PH控制不易，當PH提高時會導致MIDAZOLE不溶而產生結晶，須將PH調回。一般採用醋酸(ACETICACID)或甲酸(FORMI

5、CACID)調整。14.2.2　　有機保焊膜一般約0.4μm的厚度就可以達到多次熔焊的目的，雖然廉價及操作單純，但有以下缺點：　A.OSP透明不易測量，目視亦難以檢查　B.膜厚太高不利於低固含量,低活性免洗錫膏作業，有利於焊接之Cu6Sn5IMC也不易形成　C.多次組裝都必須在含氮環境下操作　D.若有局部鍍金再作OSP，則可能在其操作槽液中所含的銅會沉積於金上，對某些產品會形成問題　E.OSPRework必須特別小心14.3化學鎳金14.3.1基本步驟　　脫脂→水洗→中和→水洗→微蝕→水洗→預浸→鈀活化→吹氣攪拌水洗→無電鎳→熱水洗→無

6、電金→回收水洗→後處理水洗→乾燥.14.3.2無電鎳　A.一般無電鎳分為"置換式"與"自我催化"式其配方極多，但不論何者仍以高溫鍍層品質較佳　B.一般常用的鎳鹽為氯化鎳(NickelChloride)　C.一般常用的還原劑有次磷酸鹽類(Hypophosphite)/甲醛(Formaldehyde)/聯氨(Hydrazine)/硼氬化合物(Borohydride)/硼氫化合物(AmineBorane)　D.螯合劑以檸檬酸鹽(Citrate)最常見E.槽液酸鹼度需調整控制，傳統使用氨水(Amonia)，也有配方使用三乙醇氨(Triethan

7、olAmine)，除可調整PH及比氨水在高溫下穩定，同時具有與檸檬酸鈉結合共為鎳金屬螯合劑，使鎳可順利有效地沉積於鍍件上　F.選用次磷二氫鈉除了可降低污染問題，其所含的磷對鍍層品質也有極大影率　G.此為化學鎳槽的其中一種配方　配方特性分析:　　a.PH值的影響：PH低於8會有混濁現像發生，PH高於10會有分解發生，對磷含量及沉積速率及磷含量並無明顯影響　　b.溫度的影響：溫度影響析出速率很大，低於70°C反應緩慢，高於95°C速率快而無法控制.90°C最佳　　c.組成濃度中檸檬酸鈉含量高，螯合劑濃度提高，沉積速率隨之下降，磷含量則隨螯合

8、劑濃度增加而升高，三乙醇氨系統磷含量甚至可高到15.5%上下　　d.還原劑次磷酸二氫鈉濃度增加沉積速率隨之增加，但超過0.37M後槽液有分解現像，因此其濃度不可過高，過高反而有害。磷含量則和還原劑間沒有明確