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图形转移工艺对电镀镍金的影响           ★★★
图形转移工艺对电镀镍金的影响

来源:www.pcblover.com    作者:PCB技术   更新时间:2011-10-27 10:28:21   点击: 

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图形转移工艺对选择性电镀镍金产品的影响

摘要:本文对选择电镀镍金产品在图形转移工序中容易出现的问题和加工难点进行了分析。综合了产品的使用性能和外观要求等因素,针对图形转移工艺中的图形对准度、干膜与铜面之间的附着力以及铜表面的粗糙度共三个指标进行了改善。
  关键词:附着力、表面粗糙度、渗镀

1、前言

  随着电子行业的飞速发展,化学镍金以其表面平整性、良好的可焊性、金面有良好的抗腐蚀性、可打线性及可散热性而倍受各种密集组装板的青睐,其应用跃居至表面处理技术的首位,目前化学镍金板的产品种类。而密集组装板上均有可插拔的耐摩擦金PAD,对此一般采用电镀镍金的加工工艺。而其在生产的过程中由于耐摩擦金PAD 是选择性的电镀,所以必须要进行二次图形转移工艺。因此,在如何保证两次图形转移的图形精度、产品金表面的平整性以及防止渗镀的发生等问题上图形转移工序起着举足轻重的作用。本文对于选择性镀镍金板在图形转移工序上的常见为问题进行了阐述、分析及总结。

2、选择性镀镍金的加工流程及物料

2.1 加工流程

  传统工艺流程为: ……正常流程→一次覆干膜→一次曝光→一次显影→一次去膜→镀水金→二次覆干膜→二次曝光→二次显影→选择镀金→二次去膜→碱性蚀刻→正常流程……

2.2 物料类型
  电镀镍药水:日本某公司的系列药水
  电镀金药水:德国某公司的系列药水
  干膜类型:日本某公司的抗电镀干膜

3、主要问题分析
  影响产品质量的问题主要有:图形对准精度、电连接性能、焊接和传输性能。对于图形对准精度来说,主要是考虑到了一、二次图转之间的对位精度;对于电连接性能上主要是避免渗镀现象的发生;表面焊接性则主要涉及到了焊盘的状态;传输性能主要是细密线路的信号传输质量。

3.1 图形对准精度
  由于只在耐摩擦金PAD 上电镀镍金,况且一般耐摩擦金PAD 的面积较小、密集程度大,所以要求二次曝光要对准一次曝光留下的图形,这样才能保证耐摩擦金PAD 的面积符合其尺寸要求,而且也避免了由于对位问题产生的短路影响电连接性能。

3.1.1 针对于传统流程关于对位精度问题的分析:
  如采用水金后去膜,然后再进行二次干膜,则二次图转的开窗尺寸要与一次图转的尺寸相同,那么二次曝光的对位将会很难加工。如将二次图转的窗口缩小,则在经过碱性蚀刻后会出现焊盘上中间部分有硬金,而在焊盘的外缘部分只有水金而没有硬金,即有效耐摩擦金PAD 的面积变小不符合客户的尺寸要求,而放大二次图转的窗口也不符合客户的要求。

3.1.2 调整方法
  考虑到上述的因素对于产品加工工艺进行了以下的改调整:
  1) 除一次去膜工艺流程,采用水金后直接覆膜。
  2) 保持一次图转窗口不变,增大二次图转的开窗尺寸。

3.1.3 调整原因
  ① 最大限度的保留一次图转后的图形尺寸和位置。
  ② 增大二次图转的耐摩擦金PAD 窗口尺寸是为了尽量减小由于二次曝光而引起的对位偏差。

3.1.4 调整后注意事项
  a) 必须保证在进行二次覆膜前的板面干燥,避免由于板面潮湿造成的板面氧化。

  b) 在对于水金后的板面进行烘干时,要避免划伤干膜;同时要尽量缩短从水金到二次覆干膜之间的时间,才能更好的保证一次干膜的附着力。

  c) 对于二次覆干膜的加工条件需要进行严格的控制,主要是温度、压力以及覆膜车速三方面。

3.2 电连接性能

  对于电镀镍金产品而言,渗镀是影响其电连接性能的最主要缺陷。因为渗镀意味着抗蚀层的面积增大,对于后序的碱蚀造成很大的影响。轻微渗镀会导致PAD 之间的间距过小或微连接,严重渗镀会导致线路的短路。但无论哪种情况都回影响到产品的电连接性能。而防止渗镀发生主要有两方面:一是电镀金的药液与与干膜之间的匹配问题;二是干膜本身与同表面之间的附着力。对于这两方面我们做了以下的工作:

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