化學(xué)鎳金常見缺陷

1、化學(xué)鎳金常見缺陷分析：1 漏鍍1.1.1 主要原因：體系活性（鎳缸及鈀缸）相對不足,鉛錫等銅面污染。1.1.2問題分析： 漏鍍的原因在于鎳缸活性不滿足該P(yáng)ad位反應(yīng)勢能,導(dǎo)致沉鎳化學(xué)反應(yīng)中途停止，或者根本沒有沉積金屬鎳漏鍍的特點(diǎn)是：如果一個(gè)Pad位漏鍍與其相連的所有Pad位都漏鍍;出現(xiàn)漏鍍問題，首先須區(qū)分是否由于污染板面所致。若是，將該板進(jìn)行水平微蝕或采用磨板方式除去污染。影響體系活性的最主要原因是鎳缸穩(wěn)定劑的濃度，但由于難以操作控制，一般不采用降低穩(wěn)定劑濃度解決該問題。影響體系活性的主要原因鎳缸溫度，升高溫度一定有利于漏鍍的改善。如果不考慮對部分環(huán)境以及內(nèi)部穩(wěn)定性，無限度的升高鎳缸溫度，應(yīng)該

2、能解決漏鍍問題。影響體系活性的次要因素是活化濃度，溫度和時(shí)間。延長活化的時(shí)間或提高活化濃度和溫度，一定有利于漏鍍的改善。由于活化的溫度和濃度太高會(huì)影響鈀缸的穩(wěn)定性，而且會(huì)影響其他制板的生產(chǎn)，所以，在這些次要因素中，延長時(shí)間是首選改善措施。鎳缸的PH值、次磷酸鈉以及鎳缸負(fù)載都會(huì)影響鎳缸活性，但其影響程度較小，而且過程緩慢，所以不宜作為解決漏鍍的主要方法。1.2 滲鍍 1.2.1 主要原因體系活性太高，外界污染或前工序殘?jiān)?.2.2問題分析滲鍍的主要成因在于鎳缸活性過高,導(dǎo)致選擇性太差，不但使銅面發(fā)生化學(xué)沉積，同時(shí)其他區(qū)域（如基材、綠油側(cè)邊等）也發(fā)生化學(xué)沉積，造成不該出現(xiàn)沉積的地方沉積化學(xué)鎳金。

3、出現(xiàn)滲鍍問題，首先須區(qū)分是否由外界污染或殘?jiān)ㄈ玢~、綠油等）所致。若是，將該板進(jìn)行水平微蝕或其他的方法去除。升高穩(wěn)定劑濃度是改善體系活性太高的最直接的方法，但是，用漏鍍問題改善一樣，因難以操作控制而不宜采用。降低鎳缸溫度是改善滲鍍的最有效的方法，理論上無限度的降低溫度，可以徹底解決滲鍍問題。降低鈀缸溫度和濃度，以及減少鈀缸處理時(shí)間，可以降低體系活性，有效地改善滲鍍的問題。鎳缸的PH值，次磷酸鈉以及鎳缸負(fù)載，降低其控制范圍有利于滲鍍的改善，但因其影響較小而且過程緩慢，不宜作為改善滲鍍問題的主要方法。因操作不當(dāng)導(dǎo)致鈀缸或鎳缸產(chǎn)生懸浮顆粒彌漫槽液，則應(yīng)采取過濾或更新槽液來解決！1.3 甩金1.3.1

4、主要原因：鎳缸后（沉金前）造成鎳面鈍化,鎳缸或金缸雜質(zhì)太多1.3.2問題分析：金層因鎳層發(fā)生分離，鎳層與金層的結(jié)合力很差，鎳面出現(xiàn)異常的造成甩金，鎳面出現(xiàn)鈍化是造成甩金的主要原因，沉鎳后暴露時(shí)間過長和水洗時(shí)間過長，都會(huì)造成鎳面鈍化面導(dǎo)致結(jié)合力不良，當(dāng)然，水洗的水質(zhì)出現(xiàn)異常，也有可能導(dǎo)致鎳層鈍化至于鎳缸或金缸是否為甩金出現(xiàn)的主要原因，可在實(shí)驗(yàn)室燒杯中做對比實(shí)驗(yàn)來確定，若是，則更換槽液。1.4 甩鎳1.4.1 主要原因：銅面不潔或活化鈀層表面鈍化，鎳缸中加速劑失衡。1.4.2 問題分析：鎳缸以前制程不良或不能除去銅面雜物（包括綠油殘?jiān)?鎳層與銅面結(jié)合力就會(huì)受到影響，從而就導(dǎo)致甩鎳。出現(xiàn)甩鎳問題，

5、首先須檢查做過程中板面狀況，區(qū)分銅面雜物還是活化后鈀層表面鈍化，若是后者，則追蹤是否活化后空氣中太長還是水洗時(shí)間太長。如果銅面雜物引起甩鎳，則檢查前處理水平微蝕是否正常，同時(shí)須檢查前處理之前銅面是否正常，另外，前處理中硫脲藥液殘留銅面，輕則出現(xiàn)沉鎳金色粗糙，重則甩鎳。鎳缸中加速劑（如Na2S2O3）太多則會(huì)導(dǎo)致鎳沉積松散，造成鎳層剝落，此時(shí)多伴鎳面啞色出現(xiàn)（失去光澤），出現(xiàn)這種情況，用拖缸板（鎳板）消耗掉多余加速劑，即可重新進(jìn)行生產(chǎn)。1.5 非導(dǎo)通孔上金1.5.1 主要原因：直接電鍍或化學(xué)沉銅殘留的鈀太多，或鎳缸活性太高1.6 金面粗糙1.6.1主要原因：銅面（鍍面）粗糙，銅面不潔，鎳缸藥水失

6、衡1.6.2 問題分析:電鍍產(chǎn)生的銅面粗糙，只能在電鍍通過調(diào)整光劑或電流密度來改善，至于沉金線，水平微蝕也不能明顯改變其粗糙程度；對于銅面不潔則考慮用磨板或水平微蝕的方式加以改善，可以做到解決銅面不潔造成的金面粗糙。鎳缸藥水失衡也會(huì)導(dǎo)致沉積松散或粗糙，影響沉積粗糙的主要原因是加速劑太高或穩(wěn)定劑太少，至于改善對策，則可在實(shí)驗(yàn)燒杯加入穩(wěn)定劑，按1m/L，2ml/L，3m/L做對比實(shí)驗(yàn)。這時(shí)就會(huì)發(fā)現(xiàn)鎳面逐漸變得光亮，找出適當(dāng)?shù)谋壤龑⒎€(wěn)定劑加入鎳缸即可試板和重新生產(chǎn)。需要注意的是，藥水往往是加藥過程中出現(xiàn)偏差，中要糾正錯(cuò)誤偏差，調(diào)整穩(wěn)定劑并不是一危險(xiǎn)操作：1.7角位平鍍啟鍍不良1.7.1主要原因：鎳缸

7、循環(huán)局部過快 鎳缸溫度局部過高 鎳缸穩(wěn)定劑濃度過高,加速劑量不夠1.7.2 問題分析: 角位平鍍是指化學(xué)沉鎳過程中,出現(xiàn)Pad的角位不沉積鎳的現(xiàn)象，它通常具有方向性的特征，例如圓型Pad則出現(xiàn)同一方向的月芽形不上鎳，方型Pad則出現(xiàn)一邊完好,對邊嚴(yán)重不上鎳,兩個(gè)側(cè)邊逐漸變差。對于鎳缸循環(huán)局部過快，往往是鎳缸藥液循環(huán)設(shè)計(jì)不合理或出水管變形造成，它特點(diǎn)是鎳缸某個(gè)角落固定出現(xiàn)該問題，當(dāng)然，不合理的打氣沖擊板面出會(huì)導(dǎo)致該問題的出現(xiàn)。對于鎳缸溫度局部過熱，往往出現(xiàn)在副溢流的鎳缸設(shè)計(jì)，當(dāng)水位不足的時(shí)候，副缸溫度往往比主缸高出5以上，溢流的熱水流量在偏小的同時(shí)，往往只擴(kuò)散在主缸的頂層，造成生產(chǎn)板頂部出現(xiàn)角位

8、平鍍的現(xiàn)象。對于鎳缸穩(wěn)定劑濃度過高，只要不是來料（供應(yīng)藥水）出現(xiàn)太大的質(zhì)量問題，通過補(bǔ)加適量的加速劑或拖缸，均能解決該問題的出現(xiàn)。1.8金面顏色不良1.8.1原因：金缸穩(wěn)定劑（絡(luò)合劑）太多，金層厚度嚴(yán)重不足，金缸使用壽命太長或水洗不凈。1.8.2 問題分析金面顏色不良主要有兩種形式，一種是由于金缸穩(wěn)定劑（絡(luò)合劑）太多或金層厚度嚴(yán)重不足而形式的金面顏色發(fā)白，另一種是由于金缸使用壽命太長或水洗不凈造成金面氧化。當(dāng)金缸穩(wěn)定劑補(bǔ)充過多時(shí)，往往會(huì)出現(xiàn)金面發(fā)白而金厚正常的現(xiàn)象，此狀況多發(fā)生在新開缸初期。遇到這種情況，只要不拘于化驗(yàn)分析的控制范圍，幾次補(bǔ)藥，顏色就會(huì)逐漸轉(zhuǎn)為金黃色。當(dāng)然，將金缸溫度升高，也會(huì)

9、一定程度的改善金面顏色。對于金層厚度嚴(yán)重不是導(dǎo)致的顏色發(fā)白，主要是金缸溫度低于下限太多或金鹽濃度嚴(yán)重不足，使金層不能將鎳的顏色完全覆蓋，以至出現(xiàn)白色對于沉金缸后的水洗過程，殘留藥水會(huì)對金面造成污染，尤其是回收缸，浸洗時(shí)間控制在半分鐘左右為佳，金面污染的制板，當(dāng)經(jīng)過干燥后，金面就會(huì)出現(xiàn)棕色的斑痕，用酸洗或普通橡皮擦少除去。當(dāng)金缸使用壽命太長，槽液積聚的雜質(zhì)就會(huì)越來越多，金面棕色斑痕就容易出現(xiàn)，所以沉金后水洗一定嚴(yán)重控制，尤其是回收缸藥水濃度不能太高。1.9滲漏鍍(這是指滲鍍和漏鍍在同一塊板上同時(shí)出現(xiàn))1.9.1 問題分析：滲鍍和漏是沉鎳金工序最常見問題，首先區(qū)分是否外界污染或殘留渣（包括殘銅）導(dǎo)

10、致問題出現(xiàn)，若是，則采用磨板或水中微蝕的方式去除。對于漏鍍和滲鍍在同一塊板上同時(shí)出現(xiàn)，這說明體態(tài)活性不能滿足該制板的需求，升高活性，會(huì)加劇滲鍍的出現(xiàn)，而降低活性則又會(huì)導(dǎo)致漏鍍的加劇，所以改善對策出現(xiàn)從滲鍍、漏鍍的特性調(diào)整鈀缸和鎳缸。首先漏鍍的成因在于鎳缸選擇性太強(qiáng)，導(dǎo)致活性效果不佳的Pad位沉鎳化學(xué)反應(yīng)中途停止或鎳根本不能沉積，所以唯一能做的就是大幅度提高活化效果（不考慮調(diào)節(jié)加速劑和穩(wěn)定劑濃度）縮小Pad位間活化效果差異，方能調(diào)整鎳缸的空間。滲鍍的成因在于鎳缸的選擇性太差，降低鎳缸的溫度可解決該問題出現(xiàn)，一般來講，將活化時(shí)間延長一倍，適應(yīng)時(shí)可以考慮升高活化缸溫度（最好不要超過30）Pd2+濃度

11、也可以考慮升高10-20PPM，同時(shí)將鎳缸溫度降低到適當(dāng)值則可解決漏鍍和滲鍍同時(shí)出現(xiàn)的問題。解決滲鍍和漏鍍的方法表面看起來好像很矛盾，其實(shí)從化學(xué)反應(yīng)原理去看待，則不難理解。首先，拉的兩個(gè)問題同時(shí)存在，說明單從鎳缸入手根本沒有調(diào)整的空間，其次，活化缸是Pd2+和Cu的置換反應(yīng)，其反應(yīng)初期各Pad位有Pd的沉積，隨著Pd層的加厚，化學(xué)反應(yīng)速度逐漸減慢，沉鈀快的Pad位（Pd較厚）反應(yīng)趨于停止，而沉鈀快的Pad位仍然繼續(xù)沉積，因而就縮小了各Pad間的活化效果的差異，為解決該矛盾的問題提供調(diào)整空間?；瘜W(xué)Ni/Au 問題與對策問 題原 因?qū)?策鎳與銅鍍層密著不良1)綠漆殘?jiān)街阢~面a)檢討前制程與加強(qiáng)

12、清潔劑, 微蝕,磨刷或 Pumice處理2)顯像后水洗不良a)檢討前制程與加強(qiáng)清潔劑, 微蝕,磨刷或 Pumice處理3)綠漆溶入鍍液a)更新鍍液b)檢討綠漆特性(類型)，硬化條件及前處理流程4)銅表面氧化未完全去除a)加強(qiáng)前處理流程(磨刷, 清潔劑,微蝕等)5)微蝕或活化后水洗時(shí)間過長a)縮短水洗時(shí)間b)增加水洗槽進(jìn)水量鎳鍍層結(jié)構(gòu)不良1)銅層針孔a)改善鍍銅,蝕刻等制程2)鍍鎳時(shí)綠漆溶出a)檢討綠漆特性(類型)，硬化條件及前處理流程3)微蝕過度a)調(diào)整至正確操作溫度,濃度,時(shí)間等金與鎳鍍層密著不良1)金屬(尤其是Cu)或有機(jī)雜質(zhì)(綠漆等)混入Au鍍液中a)更新鍍液b)檢討雜質(zhì)來源2)Ni槽有

13、機(jī)污染(綠漆等)a)更新鍍液b)檢討雜質(zhì)來源3)鍍鎳后水洗時(shí)間過長a)縮短水洗時(shí)間b)增加水洗槽進(jìn)水量露銅1)銅面氧化嚴(yán)重或顯像后水洗不良a)加強(qiáng)前處理制程與清潔劑b)磨刷或 Pumice處理c)檢討及改善前制程2)Ni槽液pH太低a)調(diào)整pH值b)檢查及調(diào)整控制器/補(bǔ)充裝置3)Ni槽液溫度太低a)調(diào)整至正確操作溫度4)活化不足a)檢查及調(diào)整鈀/硫酸濃度b)更改活化處理基準(zhǔn) ( 濃度及浸漬時(shí)間等)5)活化后水洗時(shí)間太久a)縮短水洗時(shí)間6)剝錫未凈或銅面受硫化物污染a)改善剝錫等制程7)金屬/有機(jī)雜質(zhì)混入Ni 鍍液中a)更新鍍液b)檢討雜質(zhì)來源8)Ni槽補(bǔ)充異常a)由手動(dòng)分析Ni/pH并做調(diào)整b

14、)檢查及調(diào)整控制器/補(bǔ)充裝置架橋(溢鍍)1) 活化液污染(尤其是Fe)a)檢查污染來源b)使用活化專用加藥杯2)活化液老化a)活化液更新b)檢討活化液的加熱方式，循環(huán)過濾及使用稀硫酸添加等3)Ni槽補(bǔ)充異常a)手動(dòng)分析Ni/pH并做調(diào)整b)檢查補(bǔ)充量c)檢查及調(diào)整控制與補(bǔ)充裝置4)Ni 槽液溫太高a)調(diào)整至正常操作溫度5)前處理刷壓過大(銅粉殘留)a)檢查及調(diào)整刷壓6)蝕銅未凈a)改善蝕銅制程Skip Plating1)Ni槽補(bǔ)充異常(Ni槽成份失調(diào))a)檢查及調(diào)整控制與補(bǔ)充裝置2)Ni 槽攪拌太強(qiáng)(打氣及循環(huán)量)a)降低攪拌速率3)Ni 槽金屬雜質(zhì)污染a)檢討污染源4)綠漆溶入鍍液中a)更新

15、鍍液b)檢討綠漆特性及硬化條件,鎳槽操作溫度等鍍層表面粗糙1)Ni 鍍液pH太高a)調(diào)整pH值b)檢查及調(diào)整控制器/補(bǔ)充裝置2)銅面粗糙或氧化嚴(yán)重a)改善前制程3)前處理不良a)改善前處理流程(微蝕,清潔劑,刷磨)4)不溶性顆粒帶入Ni鍍液中a)加強(qiáng)過濾b)更新鍍液c)檢討水洗槽流量，水洗時(shí)間5)水質(zhì)不潔a)移槽過濾，加強(qiáng)過濾b)配槽及補(bǔ)充液位都使用純水c)更新鍍液針孔1)Ni鍍液中有不溶性顆粒a)移槽過濾，加強(qiáng)過濾b)檢討過濾條件（循環(huán)速率濾材孔徑）2)前處理不良a)改善前處理流程(微蝕,清潔劑,刷磨)3) 鎳槽液有機(jī)污染(清潔劑等)a)更新鍍液b)檢討雜質(zhì)來源4)鎳槽攪拌太弱a)增加攪拌及

16、擺動(dòng)速度b)使用Cylinder Shock裝置析出速度太慢1)Ni槽溫度太低a)調(diào)整至正確溫度2)Ni鍍液pH值太低a)調(diào)整pH值b)檢查及調(diào)整控制器/補(bǔ)充裝置3)Ni 槽補(bǔ)充異常a)檢查及調(diào)整控制器/補(bǔ)充裝置b)手動(dòng)分析Ni/pH并調(diào)整控制器/補(bǔ)充裝置4)Ni 槽金屬雜質(zhì)污染Sn,Pb,Zn,Cd,Cr等)a)檢討污染源b)更新鍍液5)Ni 槽有機(jī)雜質(zhì)污染a)更新鍍液b)檢討污染源鎳鍍液混濁1)鎳濃度, pH值太高a)調(diào)整pH值, 鎳濃度b)檢查及調(diào)整控制器/補(bǔ)充裝置2)浴溫太高a)調(diào)整至正確溫度3)帶出量太多a)添加建浴劑 YC-50Mb)延長滴水時(shí)間4)藥液從管路泄漏a)添加建浴劑 YC-50Mb)管路修復(fù)析出保護(hù)裝置的電流太高1)浴溫太高a)調(diào)整至正常溫度2)pH值太高a)用稀硫酸調(diào)整pH值b)檢查及調(diào)整控制器/補(bǔ)充裝置3)局部過熱a)加熱器附近加強(qiáng)攪拌b)降低加熱器單位面積發(fā)熱速率4)槽壁鈍化不良a)移出鍍液，使用硝酸鈍化b)增加硝酸濃度或增加純化時(shí)間5)活化液帶入a)移出鍍液，使用硝酸浸漬b)檢討活化水洗槽