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   化學(xué)鎳金工藝具有高度的平整性、均勻性、可焊性或耐腐蝕性等，正日益受到廣大客戶的青睞，本文就實(shí)際生產(chǎn)中遇到一些常見品質(zhì)問題的原因及對(duì)策進(jìn)行探討，分別從滲鍍、漏鍍、鎳層“發(fā)白”、金層“粗糙、發(fā)白”等十個(gè)方面詳細(xì)解說。

 

一、滲鍍

 

問題產(chǎn)生原因分析：

 

　　1.鎳缸活性太強(qiáng)；

 

      2.前處理活化鈀濃度高或被污染（金屬鐵、銅離子污染或局部溫度高會(huì)加速藥水老化）、浸泡板時(shí)間長(zhǎng)、溫度過高或在活化缸后（即沉鎳前）水洗不足；

 

      3.前工序磨板太深甚至傷基材易吸附鈀、磨板前未徹底清潔設(shè)備上之輥轆且水壓不足難沖洗干凈線路邊緣上殘留之銅粉（沒有完全被微蝕掉）、蝕刻后殘銅、沉鎳時(shí)易產(chǎn)生滲鍍；

 

      4.化銅PTH前處理膠體活化鈀濃度高。

 

相應(yīng)的改善對(duì)策：

 

　　1.嚴(yán)格控制鎳缸負(fù)載在0.3~0.8dm2/L及適當(dāng)穩(wěn)定劑，當(dāng)陽極保護(hù)電流》0.8A時(shí)需倒缸；

 

      2.嚴(yán)格控制活化槽液濃度、浸板時(shí)間、工作溫度、水洗時(shí)間、活化后板子充分水洗及盡量避免槽液污染；

 

      3.加強(qiáng)化鎳前QC板子檢查蝕刻后確保無殘銅、磨刷設(shè)備清潔、微蝕深度、磨板深度以及水壓必須要充分（普通軟板刷磨選擇1000~1500‘，硬板刷磨800~1000&rsquo；，現(xiàn)常采用噴刷機(jī)對(duì)外觀品質(zhì)更能夠保持色澤一致）；

 

      4.化銅PTH前處理膠體活化鈀濃度應(yīng)適當(dāng)控制低些。

 

二、漏鍍

 

問題產(chǎn)生原因分析：

 

　　1.化鎳前處理活化鈀濃度太低、浸活化時(shí)間、溫度不夠、活化污染或沉鎳前的板子滯留在水槽里時(shí)間過長(zhǎng)（鈍化）；

 

      2.銅面有殘膠或銅面處理不干凈（退錫不凈，外界污染或前工序污染）；

 

　　3.沉鎳槽中藥水穩(wěn)定劑過量、溫度過低、活性不夠（鎳層呈暗黑，沉金后板面金色偏暗紅色）、負(fù)載量不足、金屬或有機(jī)污染或攪拌太激烈易產(chǎn)生“漏鍍”。銅面氧化嚴(yán)重或顯影后水洗不良，鎳槽PH、銅面受硫化物污染或控制添加不當(dāng)。

 

相應(yīng)的改善對(duì)策：

 

　　1.控制好活化槽液鈀濃度、浸板時(shí)間、工作溫度、減少銅離子污染（活化銅離子大于100PPM時(shí)需更換）以及確保沉鎳前的板子時(shí)間滯留在水槽時(shí)間過長(zhǎng)；

 

      2.化鎳前處理時(shí)確保板子銅面無殘膠以及銅面處理干凈；

 

　　3.控制好化鎳槽各操作參數(shù)、確?；嚽盎钚?、槽內(nèi)增加輔助銅板來提高負(fù)載量、避免金屬或有機(jī)污染和控制好攪拌不宜過激烈。

 

三、鎳層“發(fā)白”（鎳層亞、鎳層厚度不足）

 

問題產(chǎn)生原因分析：

 

　　鎳槽金屬鎳離子過低或過高、溫度低、PH值低、活性不夠、時(shí)間不夠、負(fù)載量大、磷含量偏高（線路或孔邊緣發(fā)白）或鎳浴液34MTO。

 

相應(yīng)的改善對(duì)策：

 

　　金屬鎳離子調(diào)整到范圍內(nèi)、控制溫度、PH值、提高活性、減少負(fù)載量、降低消耗磷含量達(dá)到允許范圍值或鎳達(dá)到34MTO時(shí)須加強(qiáng)測(cè)試并視品質(zhì)要求選擇更換。

 

四、金層“粗糙、發(fā)白”

 

問題產(chǎn)生原因分析：

 

　　1.來料銅面殘留膠漬或藥水、本身銅面不潔或銅層粗糙、銅面氧化嚴(yán)重、微蝕過度、微蝕銅離子高（不均勻）、退錫不凈；

 

      2.金槽污染（金屬鎳雜質(zhì)污染）或失衡（負(fù)載量過大或過?。?、溫度低、PH值低、金濃度低、比重低、穩(wěn)定劑（絡(luò)合劑）太多、金層厚度不足或金槽藥水達(dá)到4MTO或以上；

 

　　3.本身沉鎳不良（鎳層薄或呈陰陽色），如沉金后金層外觀灰暗，其主要是鎳層灰暗，鎳浴液活性差（不穩(wěn)定）、鎳缸循環(huán)局部過快和鎳缸溫度局部過熱或鎳穩(wěn)定劑濃度過高；

 

　　4.化學(xué)鎳溶液中有固體顆粒、阻焊發(fā)白或脫落（曝光量不夠或烤溫時(shí)間不夠）導(dǎo)致鎳金藥水、鈀或銅少量污染；

 

　　5.鎳槽鍍液PH太高或水質(zhì)不潔。

 

相應(yīng)的改善對(duì)策：

 

　　1.加強(qiáng)檢查來料、電鍍銅層質(zhì)量或選優(yōu)質(zhì)板材、控制微蝕咬銅速率、退錫干凈（化鎳前的板子銅面必須確保干凈）；

 

      2.檢測(cè)金槽浴液各成分必須控制在范圍內(nèi)；

 

　　3.改善沉鎳質(zhì)量（把握好活性/MTO以及其它成分的控制）、確保鎳槽循環(huán)過濾和槽液溫度達(dá)到均勻以及控制好鎳穩(wěn)定劑在范圍內(nèi)；

 

　　4.加強(qiáng)化學(xué)鎳溶液過濾及避免鈀或銅離子等雜質(zhì)污染；

 

      5.確保水質(zhì)量以及鎳槽PH值維持在范圍內(nèi)操作。

 

五、金層“甩金、甩鎳金”（銅鎳或鎳與金結(jié)合力差）

 

問題產(chǎn)生原因分析：

 

　　1.鎳缸后（沉金前）鎳面鈍化、鎳層發(fā)暗黑、一次性加入的量多于5%的鎳成分太高、鎳缸中加速劑失衡、磷高鎳孔口或線路發(fā)白易甩鎳、鎳液金屬銅離子雜質(zhì)污染或各參數(shù)控制不在范圍等；

 

      2.銅面不潔（氧化）、顯影后/微蝕后，/活化后水洗時(shí)間長(zhǎng)或前處理活化后鈀層表面鈍化、活化過度或濃度太高、活化水洗不充分、除油或微蝕效果差、活化液受銅離子的污染或非工作期間停留的時(shí)間長(zhǎng)使活性變差致銅鎳結(jié)合力差；

 

      3.鎳缸與金槽之間的水洗不干凈或水洗時(shí)間長(zhǎng)、金液PH值低（金層易腐蝕）、金液被金屬或有機(jī)雜質(zhì)污染（金屬銅、鐵、鎳及綠漆等）、沉金體系對(duì)鎳層腐蝕（鎳層表面發(fā)黑）攻擊性比較大（咬鎳）或成分控制不在范圍內(nèi)等。

 

相應(yīng)的改善對(duì)策：

 

　　1.防止鎳面鈍化、把關(guān)鎳層質(zhì)量、做到少量多次方式加料或選擇自動(dòng)添加器設(shè)備控制（每次添加最高不應(yīng)超過槽液鎳含量之15%，當(dāng)添加量大過15%時(shí)應(yīng)分次補(bǔ)充）、調(diào)整鎳液中之加速劑、磷含量降低靠消耗或稀釋槽液、盡量避免減少銅離子污染鎳液及控制好鎳各參數(shù)在范圍內(nèi)；

 

      2.加強(qiáng)銅面前處理板子干凈和防止銅活化后鈀層表面鈍化（滯留在空氣中或水中時(shí)間長(zhǎng)）、控制好活化時(shí)間或濃度、活化水洗充分、改善除油或微蝕效果（如微蝕選擇雙氧水+硫酸+穩(wěn)定劑系列，過量穩(wěn)定劑會(huì)直接造成甩鎳金）、減少或避免銅離子污染活化或停留時(shí)間過長(zhǎng)視情況調(diào)整或更換；

 

　　3.加強(qiáng)沉金板子水洗徹底干凈、調(diào)整PH值在范圍內(nèi)、檢測(cè)藥水被雜質(zhì)污染程度、選擇適宜的沉金體系來滿足質(zhì)量以及確保各成分參數(shù)維持在范圍內(nèi)。

 

六、化鎳金表面“焊接性不良”（可焊性）

 

問題產(chǎn)生原因分析：

 

　　1.金厚度太??；

 

     2.水質(zhì)太差（沉金出來的板子水洗的效果不好）、鎳或金缸超過4MTO、雜質(zhì)污染、活性不夠、黑盤、鎳外觀異常（發(fā)白、發(fā)朦）；

 

　　3.前處理微蝕（銅離子高、選擇雙氧水系列，如穩(wěn)定劑過量洗不凈或停留時(shí)間長(zhǎng)）及活化（銅離子污染/活化過度）；

 

　　4.化鎳磷含量不低于7%（最好不要超過12%），鎳金層致密性及沉積速率需控制好（6~8u”/min）；

 

　　5.沉金時(shí)間長(zhǎng)、金濃度低、溫度低或有機(jī)或金屬雜質(zhì)污染等。

 

相應(yīng)的改善對(duì)策：

 

　　1.金的最佳厚度是0.05~0.1pm；

 

      2.沉金后的板子需過回收一溢流純水洗-再過純熱水洗。加強(qiáng)維護(hù)盡量減少活化、鎳或金槽藥水老化、避免污染、加強(qiáng)活性、杜絕黑盤問題（黑盤在酸性浸金槽對(duì)P含量的化學(xué)鎳層腐蝕嚴(yán)重，容易產(chǎn)生富P層導(dǎo)致可焊性下降，而鎳Ni的高自由能比別的晶界更易發(fā)生氧化，到達(dá)一定程度氧化層呈現(xiàn)灰色至黑色）及加強(qiáng)鎳層外觀質(zhì)量；

 

　　3.加強(qiáng)前處理微蝕及活化各參數(shù)的控制；

 

　　4.控制磷含量在7~9%（中磷）及鎳沉積速率；

 

　　5.提高金濃度或溫度來減少沉金時(shí)間（10分鐘內(nèi)）、減少金槽藥水污染或視污染程度進(jìn)行更換。

 

七、鎳層“腐蝕”（黑盤）

 

問題產(chǎn)生原因分析：

 

　　1.沉金時(shí)間長(zhǎng)；

 

      2.金槽液PH值太低、溫度低、金濃度低；

 

　　3.鎳磷分布不均造成電位差；

 

　　4.藥水老化或雜質(zhì)污染難上金或上金速率太慢；

 

　　5.沉金體系對(duì)鎳層攻擊性大；

 

　　6.鎳層太?。ǖ陀?um）；

 

　　7.鎳槽倒槽時(shí)沒有把硝酸殘留液徹底清洗干凈會(huì)導(dǎo)致沉鎳層有腐蝕現(xiàn)象；

 

　　8.長(zhǎng)時(shí)間放置有腐蝕性的車間；

 

　　9.鎳槽的PH太高導(dǎo)致鎳層的P含量太低，鎳層耐腐蝕性下降。

 

相應(yīng)的改善對(duì)策：

 

　　1.控制好沉金速率及時(shí)間并將厚度控制在0.05~0.1pm比較適宜，建議不要超過8um；

 

      2.控制金槽液PH值、溫度、濃度到范圍內(nèi)；

 

　　3.改善鎳槽在加熱管底下無強(qiáng)的空氣攪拌，適當(dāng)搖擺、震動(dòng)、過濾或空氣攪拌來使鎳磷分布更均勻；

 

　　4.提高金濃度或視藥水污染程度必要時(shí)進(jìn)行更換；

 

　　5.選擇對(duì)鎳層攻擊性小的優(yōu)質(zhì)金體系產(chǎn)品；

 

　　6.將鎳層厚度控制在3~4um；7.杜絕硝酸根離子污染槽液；

 

　　8.化鎳金出來的板子避免長(zhǎng)時(shí)間放置需及時(shí)轉(zhuǎn)入下道工序；

 

　　9.生產(chǎn)時(shí)將鎳槽的PH控制在范圍內(nèi)，盡量不要高于4.8，鎳槽后期尤其要注意。

 

八、鎳層“針孔”

 

問題產(chǎn)生原因分析：

 

      1.鎳槽過濾機(jī)排氣不良、鎳層震蕩不良、鎳槽攪拌太弱；

 

      2.鎳鍍液中有不溶性顆粒、前處理不良或鎳槽液有機(jī)污染（清潔劑/基材/綠漆等）。

 

相應(yīng)的改善對(duì)策：

 

　　1.改善過濾機(jī)排氣狀況、循環(huán)管路漏氣、循環(huán)吸入口液位過低、保養(yǎng)震蕩器之排氣機(jī)件及加強(qiáng)震蕩強(qiáng)度或頻率、增加攪拌及搖擺速度（試出最佳攪拌條件）；

 

      2.加強(qiáng)過濾鎳槽液、改善前處理及減少鎳槽液有機(jī)污染。

 

第九、析出保護(hù)裝置的電流太高（耗鎳量大）

 

問題產(chǎn)生原因分析：

 

　　1.鎳浴溫度高、PH高、局部溫過熱、補(bǔ)充液加過快、安定劑太低；

 

　　2.槽壁鈍化；

 

　　3.活化液少量帶入；

 

　　4.掛架上的鎳金碎片掉入鎳槽內(nèi)；

 

　　5.析出保護(hù)裝置異常；

 

　　6.不銹鋼槽體鈍化不良。

 

相應(yīng)的改善對(duì)策：

 

　　1.控制鎳液各操作參數(shù)；

 

　　2.杜絕槽壁鈍化；

 

　　3.避免前處理活化殘液少量帶入致污染鎳液；

 

　　4.需定期檢查掛架上沉積層并進(jìn)行脫除干凈；

 

　　5.改善陽極析出保護(hù)裝置確保正常使用；

 

　　6.重新用硝酸鈍化處理。

 

第十、鎳液“混濁”

 

　　1.軟板線路密集間距小于0.1毫米時(shí)，活化時(shí)間控制在60~90秒之間，Pd*控制在10~15PPM為宜。如沉鎳不上或一塊板中有一小塊或線路沉上的金薄，說明活化濃度或時(shí)間不夠。

 

      2.測(cè)試板過除油、微蝕、預(yù)浸及活化，活化處理后并觀察CU表面Pd層情況：表面顯灰白色活化適度（既沒有活化過度變黑色，也沒有活化不夠顯CU本色）而后化鎳金沒有發(fā)現(xiàn)漏鍍和滲鍍情況，表明此活化劑選擇性良好。

 

　　3.生產(chǎn)前檢查陽極保護(hù)電壓是否正常，如不正常需檢查原因，正常電壓保護(hù)是0.8~1.2V。

 

　　4.生產(chǎn)前須用0.3~0.5dm/L裸覆銅板對(duì)鎳槽啟鍍。生產(chǎn)時(shí)注意負(fù)載應(yīng)在0.3~0.8dm2/L之間，如負(fù)載不足需增加拖缸板。防陰極析出裝置之電壓設(shè)定0.9伏特，當(dāng)電流超過0.8A就要翻槽，接頭應(yīng)定期檢查。

 

　　5.生產(chǎn)需提前半小時(shí)拖缸確?；钚约案鲄?shù)正常，停線后鎳槽溫度降至60C以下，加溫時(shí)需開循環(huán)或空氣攪拌。生產(chǎn)時(shí)鎳槽加熱區(qū)應(yīng)開空氣攪拌，放板的區(qū)域應(yīng)避免空氣攪動(dòng)。

 

　　6.沉鎳金非導(dǎo)通孔上鎳金：直接電鍍或化學(xué)銅殘留鈀太多，鎳槽活性太高。如采用鹽酸+硫脲，藥水成分：硫脲20~30克/升、分析純鹽酸10~50毫升/升、酸性除油劑1毫升/升。操作條件：時(shí)間4~5分鐘；溫度22~28度，微蝕過硫酸鈉80克/升，硫酸20~50毫升/升。

 

      另一種方法是蝕刻后浸此藥水（硫酸：100毫升/升+硫脲：20克/升+硫酸亞錫：60克/升），接著退錫，過三道逆流水洗再走整條化鎳金線或流程為裝藍(lán)一浸硫脲（搖擺）一水洗（一次）+卸板（注意不能刮花）一放置裝有清水的盆中（不能放置于空氣中）一經(jīng)過刷磨機(jī)一第一道微蝕噴淋一清水噴淋一無需磨板一風(fēng)千一裝板一正?；嚱?。

 

　　7.如沉鎳》4MTO（補(bǔ)充量大于開缸量的倍數(shù)）時(shí)沉鎳速度隨MTO變高而變慢，鎳層表面活性致沉金速率變慢，沉金后的板呈暗色。沉金時(shí)間要長(zhǎng)，如更換沉金藥水后外觀正常。如呈亞鎳或沉金浴液被污染，活性差時(shí)通過沉鎳金液，則上金速率慢難以沉上金或金面呈亞色。

 

      此外，金面淺白，不黃，偏亞。沉鎳板正常通過沉金出來有灰孔，通常金槽活性不足（備注：有機(jī)物污染致金層發(fā)暗黑，提高金的含量或加長(zhǎng)時(shí)間所沉的金不黃）。

 

　　8.如沉鎳缸含亞磷酸鹽高時(shí)（沉鎳灰白），則沉再長(zhǎng)時(shí)間鎳的沉積厚度不變（不能再反應(yīng)）。通常亞磷酸鈉（NaHPO3）含量控制在《120g/1，如達(dá)到》120g/l需重配新液。

 

　　9.沉鎳漏鍍發(fā)白一一即已沉上一層薄薄的鎳層，且鎳層上發(fā)白，由此可知，沉鎳槽浴液活性差，辦法是拖缸及補(bǔ)加D劑來激活鎳槽液活性。

 

　　10.退鎳金插架，采用硝酸+鹽酸即可去除。

 

　　11.如沉鎳層呈黑色（污跡），此時(shí)上金速率變慢，則沉金出來的金面呈紅黃色（發(fā)紅氧化）。

 

　　12.鎳液PH值越高，則磷含量越低。MTO越高，則PH值應(yīng)相應(yīng)要提高，且析出速率變慢。

 

　　13.金槽藥水金屬金濃度低且使用壽命長(zhǎng)或水洗不凈（易產(chǎn)生金面氧化）。藥水使用壽命長(zhǎng)且雜質(zhì)高（金面顏色呈斑痕）。

 

　　14.當(dāng)金薄時(shí)可返工，其返工方法為：酸洗（1~2分鐘）一水洗（1~2分鐘）一返沉金。

 

　　15.沉金后板子最好在半小時(shí)之內(nèi)烘干，烘干出來的板子需用適當(dāng)大小的白紙隔開，執(zhí)板人員必須戴防靜電手套。烘干后于30分鐘之內(nèi)將板搬運(yùn)至檢板房，以避免酸霧引起金面氧化。

 

　　16.沉金槽金濃度低，被鎳、銅、金屬雜質(zhì)污染時(shí)，會(huì)導(dǎo)致沉積速率下降（活性變差）甚至難以沉上金（沉金時(shí)間長(zhǎng)厚度難達(dá)要求）。

 

　　17.必須保持溶液的工作溫度在2‘C左右波動(dòng)，如果波幅過大，會(huì)產(chǎn)生片狀鍍層。

 

　　18.鎳槽小于8小時(shí)停線，拖缸10~20分鐘，超過8小時(shí)停線，拖缸20~30分鐘。

 

　　19.生產(chǎn)時(shí)鎳槽加熱區(qū)應(yīng)開空氣攪拌。

 

　　20.負(fù)載量大：粗糙，沉鎳不良（自發(fā)分解，鎳層粗糙），同時(shí)容易分解失效。

 

　　21.金槽Ni2+超過500ppm時(shí)，金屬外觀及附著力都會(huì)隨著變差，藥水慢慢呈綠色，此時(shí)必須更換金槽，對(duì)銅離子極敏感，20ppm以上析出就會(huì)減緩?fù)瑫r(shí)會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力增大，沉鎳后也不宜久置以免鈍化。