ENIG化镍金制程教育训练课程

路漫漫其悠远
•2020/4/13
化鎳金製程厚度控制 Ni/P層：60~400 μ” Au 層： 1 ~ 3 μ”
路漫漫其悠远
•2020/4/13
化鎳金產品特色
是專門針對PCB使用之化學鎳
硫酸鈀系列活化藥水
銅離子濃度上升慢，槽液壽命長
中磷系列之化學鎳產品
不需做起鍍處理 槽液無板量負載最低之限制 化鎳槽液操作壽命可達5 個MTO 藥液穩定，控制容易 與綠漆搭配性良好 封裝時無黑墊之情形
硫酸鎳：提供鎳離子 次磷酸鈉：當作還原劑，使鎳離子還原為金
屬鎳 錯合劑：
降低槽液中自由鎳離子的濃度 避免鎳鹽或亞磷酸鹽的沉澱 當作pH緩衝劑
安定劑：穩定槽液，避免析出。
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•2020/4/13
反應機構
陽極
H2PO2-+H2O → H2PO3-+ 2H++ 2e-
陰極
Ni2++ 2e- → Ni 2H++ 2e- → H2↑ H2PO2-+ e- → P + 2OH-
Acid-Dip(後浸) H2SO4
作用
去除板面上之多餘的鈀離子
操作條件
濃度：8-12 % 溫度：R.T. 浸泡時間：1 min 當槽頻率：100 BSF/Gal or 0.2 g/l Cu
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•2020/4/13
E’less Ni(化鎳) 9026M
特色
槽液操作壽命可達 5 個MTO
(ENIG, Electroless Nickel Immersion Gold) 為Metal Finish之一種，其是在被催化的銅面
上沉積兩層金屬的製程。利用金低接觸電阻 及不易氧化的特性，對線路提供良好的傳導 及保護；鎳層則是焊錫時之焊點並提供銅金 中間緩衝層，避免銅和金互相的擴散或遷移 。
• 9025LP
浸金 • 9027 水洗
• 9027SG
後處理（清洗烘乾）
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•2020/4/13
化鎳金反應示意圖I
Pd2+
Ni-P
Cu Pd
Cu Pd
Cu
Cu2+
活化
Ni-P沉積
Ni-P成長
Cu
化學鎳
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•2020/4/13
化鎳金反應示意圖II
Cu Ni-P Au
Au+ Au+
特色
使用硫酸鈀，不含氯離子 槽液壽命長 可在室溫下操作 穩定性高
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•2020/4/13
作用
在銅面上行置換反應，沉積一層鈀，作為化 學鎳反應之催化劑。
反應機構
陽極 Cu → Cu2+ + 2e- (E0 = -0.34 V) 陰極 Pd2+ + 2e- → Pd (E0 = 0.98 V) 全反應 Cu + Pd2+ → Cu2+ + Pd
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•2020/4/13
H2SO4/H2O2與SPS微蝕系列比較
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•2020/4/13
酸浸 H2SO4
作用
去除板面上之銅鹽 操作條件 濃度：2-6 % 溫度：R.T. 浸泡時間：1 min 當槽頻率：100 BSF/Gal or 0.2 g/l Cu
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•2020/4/13
不需做起鍍處理
鎳層平均沈積速率 0.22 microns/min
槽液無板量負載最低之限制，就算板負載量 為 0.1 ft2/gal ,沈積速率仍為0.22 microns/min
只需兩劑等比例添加就可穩定控制鎳離子濃 度及pH值
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•2020/4/13
作用
以氧化還原法於銅面上沉積一層鎳。各成份 及其作用如下：
Pre-Dip(預浸) H2SO4
作用
去除板面上之金屬氧化物 當作犧牲溶液，避免活化槽受到污染，並維
持其酸度。
操作條件
濃度：2-5 % 溫度：R.T. 浸泡時間：1 min 當槽頻率：100 BSF/Gal or 0.2 g/l Cu
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•2020/4/13
Activator(活化) 9025M
Ni2+
Au 沉積
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•2020/4/13
Cu Ni-P
化鎳金層
藥液特性及操作條件
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Acid Cleaner(酸性清潔) AC-18
作用
去除銅面上指紋、油漬及氧化物 降低槽液表面張力，以達更好之潤濕效果 不傷害綠漆及乾膜
操作條件
濃度：10±5 % 溫度：40±5 ℃ 浸泡時間：4±1 min 當槽頻率：300 BSF/Gal
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•2020/4/13
化學鎳浸金製程概論
使用化學鎳浸金製程目的
焊墊表面平坦適合焊接 墊面接觸導通優異 具良好打線能力 高溫不氧化可作為散熱表面
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•2020/4/13
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•2020/4/13
TMRC Data
化鎳金特色
焊墊表面平坦適合焊接 墊面之接觸導通優異 具良好打線能力 高溫不氧化可做為散熱之表面
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•2020/4/13
Micro-Etch(微蝕)
作用
可使用H2SO4/H2O2或SPS系列 去除銅面氧化物 使銅面微粗化，使化學鎳有良好的附著能力 微蝕量控制在30-100μ”左右
不同微蝕劑對金面外觀光亮程度表現
Acid Dip > H2O2 > PP-100 > SPS
ENIG化镍金制程教育训 练课程
路漫漫其悠远 2020/4/13
內容大綱
表面處理概要 OMG化學鎳浸金製程特色 化學鎳浸金製程概論 化學鎳浸金製程流程 化學鎳浸金製程管理監控 前製程對化學鎳浸金製程的影響 化學鎳浸金製程常見的問題
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•2020/4/13
簡介:表面處理概要
何謂化鎳金？
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•2020/4/13
操作條件
配槽：
9025MA：2.5% 9025MB：20%
濃度控點：
鈀強度：50±20 ppm 酸值：20±2 %
溫度：15±30 ℃ 浸泡時間：45±15 sec 當槽頻率：3 MTO or 0.15 g/l Cu
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•2020/4/13
路漫漫其悠远
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•2020/4/13
OMG化鎳金標準流程
清潔
微蝕 水洗
• 9023SF
• H2SO4/H2O2 水洗
• SPS/H2SO4
• H2SO4 水洗
• H2SO4
•AC-18
• PP-100/H2SO4
化學鎳
酸浸
活化
水洗
• 9026M 水洗
• H2SO4
水洗 • 9025M