化学镍金常见缺陷分析

化学镍金常见缺陷分析
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1漏镀
1.1.1 主要原因：体系活性（镍缸及钯缸）相对不足,铅锡等铜面污染。

1.1.2问题分析：
漏镀的原因在于镍缸活性不满足该Pad位反应势能,导致沉镍化学反应中途停止，或者根本没有沉积金属镍
漏镀的特点是：如果一个Pad位漏镀与其相连的所有Pad位都漏镀;出现漏镀问题，首先须区分是否由于污染板面所致。

若是，将该板进行水平微蚀或采用磨板方式除去污染。

影响体系活性的最主要原因是镍缸稳定剂的浓度，但由于难以操作控制，一般不采用降低稳定剂浓度解决该问题。

影响体系活性的主要原因镍缸温度，升高温度一定有利于漏镀的改善。

如果不考虑对部分环境以及内部稳定性，无限度的升高镍缸温度，应该能解决漏镀问题。

影响体系活性的次要因素是活化浓度，温度和时间。

延长活化的时间或提高活化浓度和温度，一定有利于漏镀的改善。

由于活化的温度和浓度太高会影响钯缸的稳定性，而且会影响其他制板的生产，所以，在这些次要因素中，延长时间是首选改善措施。

镍缸的PH值、次磷酸钠以及镍缸负载都会影响镍缸活性，但其影响程度较小，而且过程缓慢，所以不宜作为解决漏镀的主要方法。

1.2 渗镀
1.2.1 主要原因
体系活性太高，外界污染或前工序残渣；
1.2.2问题分析
渗镀的主要成因在于镍缸活性过高,导致选择性太差，不但使铜面发生化学沉积，同时其他区域（如基材、绿油侧边等）也发生化学沉积，造成不该出现沉积的地方沉积化学镍金。

出现渗镀问题，首先须区分是否由外界污染或残渣（如铜、绿油等）所致。

若是，将该板进行水平微蚀或其他的方法去除。

升高稳定剂浓度是改善体系活性太高的最直接的方法，但是，用漏镀问题改善一样，因难以操作控制而不宜采用。

降低镍缸温度是改善渗镀的最有效的方法，理论上无限度的降低温度，可以彻底解决渗镀问题。

降低钯缸温度和浓度，以及减少钯缸处理时间，可以降低体系活性，有效地改善渗镀的问题。

镍缸的PH值，次磷酸钠以及镍缸负载，降低其控制范围有利于渗镀的改善，但因其影响较小而且过程缓慢，不宜作为改善渗镀问题的主要方法。

因操作不当导致钯缸或镍缸产生悬浮颗粒弥漫槽液，则应采取过滤或更新槽液来解决！
1.3 甩金
1.3.1主要原因：镍缸后（沉金前）造成镍面钝化,镍缸或金缸杂质太多
1.3.2问题分析：
金层因镍层发生分离，镍层与金层的结合力很差，镍面出现异常的造成甩金，镍面出现钝化是造成甩金的主要原因，沉镍后暴露时间过长和水洗时间过长，都会造成镍面钝化面导致结合力不良，当然，水洗的水质出现异常，也有可能导致镍层钝化
至于镍缸或金缸是否为甩金出现的主要原因，可在实验室烧杯中做对比实验来确定，若是，则更换槽液。

1.4甩镍
1.4.1 主要原因：铜面不洁或活化钯层表面钝化，镍缸中加速剂失衡。

1.4.2 问题分析：
镍缸以前制程不良或不能除去铜面杂物（包括绿油残渣）,镍层与铜面结合力就会受到影响，从而就导致甩镍。

出现甩镍问题，首先须检查做过程中板面状况，区分铜面杂物还是活化后钯层表面钝化，若是后者，则追踪是否活化后空气中太长还是水洗时间太长。

如果铜面杂物引起甩镍，则检查前处理水平微蚀是否正常，同时须检查前处理之前铜面是否正常，另外，前处理中硫脲药液残留铜面，轻则出现沉镍金色粗糙，重则甩镍。

镍缸中加速剂（如Na2S2O3）太多则会导致镍沉积松散，造成镍层剥落，此时多伴镍面哑色出现（失去光泽），出现这种情况，用拖缸板（镍板）消耗掉多余加速剂，即可重新进行生产。

1.5 非导通孔上金
1.5.1 主要原因：直接电镀或化学沉铜残留的钯太多，或镍缸活性太高
1.6 金面粗糙
1.6.1主要原因：铜面（镀面）粗糙，铜面不洁，镍缸药水失衡
1.6.2 问题分析:
电镀产生的铜面粗糙，只能在电镀通过调整光剂或电流密度来改善，至于沉金线，水平微蚀也不能明显改变其粗糙程度；
对于铜面不洁则考虑用磨板或水平微蚀的方式加以改善，可以做到解决铜面不洁造成的金面粗糙。

镍缸药水失衡也会导致沉积松散或粗糙，影响沉积粗糙的主要原因是加速剂太高或稳定剂太少，至于改善对策，则可在实验烧杯加入稳定剂，按1m/L，2ml/L，3m/L做对比实验。

这时就会发现镍面逐渐变得光亮，找出适当的比例将稳定剂加入镍缸即可试板和重新生产。

需要注意的是，药水往往是加药过程中出现偏差，中要纠正错误偏差，调整稳定剂并不是一危险操作：
1.7角位平镀﹝启镀不良﹞
1.7.1主要原因：镍缸循环局部过快
镍缸温度局部过高
镍缸稳定剂浓度过高,加速剂量不够
1.7.2 问题分析:
角位平镀是指化学沉镍过程中,出现Pad的角位不沉积镍的现象，它通常具有方向性的特征，例如圆型Pad则出现同一方向的月芽形不上镍，方型Pad则出现一边完好,对边严重不上镍,两个侧边逐渐变差。

对于镍缸循环局部过快，往往是镍缸药液循环设计不合理或出水管变形造成，它特点是镍缸某个角落固定出现该问题，当然，不合理的打气冲击板面出会导致该问题的出现。

对于镍缸温度局部过热，往往出现在副溢流的镍缸设计，当水位不足的时候，副缸温度往往比主缸高出5℃以上，溢流的热水流量在偏小的同时，往往只扩散在主缸的顶层，造成生产板顶部出现角位平镀的现象。

对于镍缸稳定剂浓度过高，只要不是来料（供应药水）出现太大的质量问题，通过补加适量的加速剂或拖缸，均能解决该问题的出现。

1.8金面颜色不良
1.8.1原因：金缸稳定剂（络合剂）太多，金层厚度严重不足，金缸使用寿命太长或水洗不净。

1.8.2 问题分析
金面颜色不良主要有两种形式，一种是由于金缸稳定剂（络合剂）太多或金层厚度严重不足而形式的金面颜色发白，另一种是由于金缸使用寿命太长或水洗不净造成金面氧化。

当金缸稳定剂补充过多时，往往会出现金面发白而金厚正常的现象，此状况多发生在新开缸初期。

遇到这种情况，只要不拘于化验分析的控制范围，几次补药，颜色就会逐渐转为金黄色。

当然，将金缸温度升高，也会一定程度的改善金面颜色。

对于金层厚度严重不是导致的颜色发白，主要是金缸温度低于下限太多或金盐浓度严重不足，使金层不能将镍的颜色完全覆盖，以至出现白色
对于沉金缸后的水洗过程，残留药水会对金面造成污染，尤其是回收缸，浸洗时间控制在半分钟左右为佳，金面污染的制板，当经过干燥后，金面就会出现棕色的斑痕，用酸洗或普通橡皮擦少除去。

当金缸使用寿命太长，槽液积聚的杂质就会越来越多，金面棕色斑痕就容易出现，所以沉金后水洗一定严重控制，尤其是回收缸药水浓度不能太高。

1.9渗漏镀(这是指渗镀和漏镀在同一块板上同时出现)
1.9.1 问题分析：
渗镀和漏是沉镍金工序最常见问题，首先区分是否外界污染或残留渣（包括残铜）导致问题出现，若是，则采用磨板或水中微蚀的方式去除。

对于漏镀和渗镀在同一块板上同时出现，这说明体态活性不能满足该制板的需求，升高活性，会加剧渗镀的出现，而降低活性则又会导致漏镀的加剧，所以改善对策出现从渗镀、漏镀的特性调整钯缸和镍缸。

首先漏镀的成因在于镍缸选择性太强，导致活性效果不佳的Pad位沉镍化学反应中途停止或镍根本不能沉积，所以唯一能做的就是大幅度提高活化效果（不考虑调节加速剂和稳定剂浓度）缩小Pad位间活化效果差异，方能调整镍缸的空间。

渗镀的成因在于镍缸的选择性太差，降低镍缸的温度可解决该问题出现，一般来讲，将活化时间延长一倍，适应时可以考虑升高活化缸温度（最好不要超过30℃）Pd2+浓度也可以考虑升高10-20PPM，同时将镍缸温度降低到适当值则可解决漏镀和渗镀同时出现的问题。

解决渗镀和漏镀的方法表面看起来好像很矛盾，其实从化学反应原理去看待，则不难理解。

首先，拉的两个问题同时存在，说明单从镍缸入手根本没有调整的空间，其次，活化缸是Pd2+和Cu的置换反应，其反应初期各Pad位有Pd的沉积，随着Pd层的加厚，化学反应速度逐渐减慢，沉钯快的Pad位（Pd较厚）反应趋于停止，而沉钯快的Pad位仍然继续沉积，因而就缩小了各Pad间的活化效果的差异，为解决该矛盾的问题提供调整空间。

化学Ni/Au 问题与对策。