印制電路板無氰化學(xué)鍍鎳金工藝研究.pdf

1、印制電路板（PCB）作為電子電路互聯(lián)的載體，是各類電子產(chǎn)品的基石?；瘜W(xué)鍍鎳浸金（ENIG）工藝是線路板制造環(huán)節(jié)的最后一步，主要是為了防止銅面氧化和提供焊接位點，為后續(xù)電子元器件裝配和使用提供可靠的有效連接。目前，化學(xué)鍍鎳浸金工藝中的化學(xué)鍍金部分采用的是氰化物鍍金，常用的氰化鈉、氰化鉀皆有劇毒，經(jīng)皮膚或傷口接觸、吸入、吞食微量即可致死，特別是在高溫和酸性條件下，可嚴(yán)重危害工作人員的身體健康及周邊環(huán)境。本課題基于上述考慮，希望開發(fā)出一種無氰

2、化學(xué)鍍金液取代目前的氰化物鍍金?；谝韵挛妩c要求研究無氰化學(xué)鍍金液配方：1、不含有氰化物及其類似劇毒物質(zhì)；2、鍍液具有較好的穩(wěn)定性及簡易的工藝操作要求；3具有較高的沉積速度；4、廢液處理簡單易行，可與普通電鍍類廢水統(tǒng)一處理；5、能滿足印制線路板對于表面處理層的要求。
　　經(jīng)過大量文獻資料的閱讀，本研究選用亞硫酸金鈉為主鹽，亞硫酸鈉或硫代硫酸鈉為絡(luò)合劑。通過初步探究性實驗研究了鍍液各成分對鍍液的穩(wěn)定性、鍍層沉積速率、鍍層形貌的影響，

3、對各組分在化學(xué)鍍金過程中的作用及其規(guī)律做了深入分析，得到了無氰化學(xué)鍍金的基本配方。在基本配方的基礎(chǔ)上，經(jīng)過正交試驗，對配位劑的組成及工藝條件進行了優(yōu)化提升，優(yōu)化后的鍍液穩(wěn)定性好，沉積速率快，10 min即可獲得0.15μm左右的化學(xué)鍍金層，鍍層表面未觀察到異常生長情況；對本研究體系的無氰化學(xué)鍍金的生長規(guī)律進行了研究，在實驗研究的基礎(chǔ)上提出了可能的生長模型，認(rèn)為本體系化學(xué)鍍金沉積包括兩種類型-化學(xué)置換金和自催化還原鍍金。置換鍍金比化學(xué)還原

4、金強的多，即該體系還原性能比較弱，屬于一種弱還原化學(xué)鍍金體系。
　　化學(xué)鍍鎳金工藝近年來在不斷發(fā)展壯大的同時，也受制于可靠性問題而限制了其應(yīng)用的推廣。“黑盤”問題是其可靠性的致命缺陷，在鍍液優(yōu)良的情況下，通過工藝條件的優(yōu)化完全可以規(guī)避此類問題。本研究對化學(xué)鍍鎳金工藝過程進行了深入分析，從除油的前處理到化學(xué)鍍金后的水洗烘干整個過程進行了探究。對除油工藝及其存在的問題進行了研究，除油劑溫度的控制及工藝規(guī)范化是減少除油不良引起缺陷的關(guān)鍵

5、要素。此外，本文還優(yōu)化了酸洗工藝過程，篩選出了一種更加適用于印制線路板的微蝕液。對銅上化學(xué)鍍鎳的活化進行研究后，認(rèn)為鈀活化法相比鐵接觸法得到的鍍層表面存在更多凸起的球狀小結(jié)，球狀小結(jié)與平整部分連接處是鎳過度腐蝕的溫床。通過增加鈀活化鈀核的形成數(shù)量可以得到更加平整的鎳鍍層。最后，本研究還開發(fā)出了一種鍍金廢液中黃金的回收工藝。在此工藝條件下，經(jīng)回收后金含量降到1 ppm，鎳含量2 ppm。同時，該工藝也可在金回收后將廢液與普通電鍍廢水統(tǒng)一處