沉金工艺控制故障及改善方法
来源：龙人计算机研究所 作者：站长 时间：2009-10-23 14:11:49
一、沉金
沉金过程是一种浸金工艺，沉金缸的主要成分；Au(1.5-3.5g/l),结合剂为（Ec0.06-0.16mol/L），能在镍磷合金层上置换出纯金镀怪，使得镀层平滑，结晶细致，镀液PH值一般在4-5之间，控制温度为85℃-90℃。
二、后处理
沉金后处理也是一个重要环节，对印制线路板来说，一般包括：废金水洗，DI水洗，烘干等步骤，有条件的话可以用水平洗板积对沉金板进行进一步洗板，烘干。水平面洗板机可按药水洗（硫酸10%，双氧水30g/L），高压DI水洗（30~50PSI），DI水洗，吹干，烘干顺序设置流程，以彻底除去印制线路板孔内及表面药水和水渍，而得到镀层均匀，光亮度好的沉金板。
三、生产过程中的控制
在沉镍金生产过程中经常出现的问题，常常是镀液成分失衡，添加剂品质欠佳及镀液杂志含量超标，防止和改善此问题，对工艺控制起到很大的作用，现将生产过程中应注意的因素有以下几种：
1） 、化学镍金工艺流程中，因为有小孔，每一步之间的水洗是必需的，应特别注意。
2） 、微蚀剂与钯活化剂之间
微蚀以后，铜容易褪色，严重时使钯镀层不均匀，从而导致镍层发生故障，如果线路板水洗不好，来自于微蚀的氧化剂会阻止钯的沉积，结果影响沉金的效果，从而影响板的品质。
3）、钯活化剂与化学镍之间
钯在化学镍工艺中是最危险的杂质，极微量的钯都会使槽液自然分解。尽钯的浓度很低，但进入化学镀槽前也应好好水洗，建议采用有空气搅拌的两道水洗。
4）、化学镍与浸金之间
在这两步之间，转移时间则容易使镍层钝化，导致浸金不均匀及结合力差。这样容易造成甩金现锡。
5）、浸金后
为保持可焊性及延展性，镀金后充分水洗（最后一道水洗最好用蒸馏水），并完全干燥，特别是完全干燥孔内。
6）、沉镍缸PH，温度
沉镍缸要升高PH，用小于50%氨水调节，降低PH，用10%V/V硫酸调节。所有添加都要慢慢注入，连续搅拌。PH值测量应在充分搅拌时进行，以确保均衡的镀液浓度。温度越高，镀速越快。当镀厚层时，低温用来减慢针出现。不操作时，不要把温度保持在操作温度，这会导致还原剂和稳定剂成分分解见下表：
故障1：漏镀：在线路板边缘化学镍薄或没有镀上化学镍
原因：1.1重金属的污染.1.2稳定剂过量1.3搅拌太激烈1.4铜活化不恰当
改善方法：1.1减少杂质来源1.2检查维护方法,必要时进行改善1.3均匀搅拌,检查泵的出口1.4检查活化工艺
故障2：搭桥：在线之间也镀上化学镍
原因：2.1用钯活化剂活化时间太长2.2活化剂里钯浓度太高.2.3活化剂里盐酸浓度太低2.4化学镍太活泼2.5铜与线之间没有完全被微蚀2.6水洗不充分
改善方法：2.1缩短活化时间2.2稀释活化剂,调节盐酸浓度2.3调节盐酸浓度2.4调节操作条件.2.5改善微蚀,微蚀时间稍长会更有利
故障3：3、金太薄
原因：3.1浸金的温度太低.3.2浸金的时间太短.3.3金的PH值超过范围
改善方法：3.1检查后加以改善3.2延长浸金时间3.3检查后加以改善
故障4：4、线路板变形
原因：4.1化学镍或浸金的温度太高.
改善方法：4.1降低温度.
故障5：5、可焊性差
原因：5.1金的厚度不正确5.2化学镍或浸金工艺带来的杂质5.3工艺本身没有错误5.4线路板存放不恰当5.5最后一道水洗的效果不好.
改善方法：5.1金的最佳厚度是:0.05~0.1UM5.2参看1.15.3来自于设备和操作者的原因5.4线路板应存放在干燥凉爽的地方,最好放于密闭的塑料袋里5.5更换水,增加水流速度
故障6：6、金层不均
原因：6.1转移时间太长.6.2镀液老化或受污染.6.3金浓度太低.6.4浸金工艺中,来自于设备的有机杂质
改善方法：6.1优化水洗并缩短转移时间.6.2化学镍重新开始6.3检查后加以改善,检查槽及过滤器,原材料是否合适,并应在使用前滤洗,简单碳处理恢复浸金工艺,首先进行试验
故障7：7、铜上面镍的结合力差
原因：7.1微蚀不充分7.2活化时间太长.7.3活化时间太高.7.4水洗不充分
改善方法：7.1延长微蚀时间或提高温度.7.2减少活化时间.7.3降低温度7.4优化水洗条件
故障8：8、金层外观灰暗
原因：8.1镍层灰暗8.2金太厚
改善方法：8.1 缩短微蚀时间性或降低温度8.2降低浸金温度缩短浸金时间
故障9：9、镀层粗糙
原因：9.1化学镍溶液不稳定9.2化学镍溶液中有固体颗粒
改善方法：9.1调节温度9.2减少杂质来源,改善过滤
故障10：10、微蚀不均匀
原因：10.1清洗不充分10.2清洗剂老化或含有杂质10.3微蚀液老化(大于30G/L)10.4过腐蚀
改善方法：10.1增加在清洗剂里的时间或添加清洗剂.10.2更换清洗剂.10.3更换,微蚀10.4缩短腐蚀时间
四、问题与改善
现将一些较典型沉金问题成因及解决方法列入上表1，以供参考：
五、注意事项：
在沉金的过程中，员工操作时应注意安全，穿戴好防护服，防护镜，而且必须采用通风设备，于泄露液，应用抹布，毛巾或其它吸水性材料吸收泄露液，置于衬塑料的容器中，以回收金，将溶液存放于衬塑料的桶中以回收金。
沉金过程是一种浸金工艺，沉金缸的主要成分；Au(1.5-3.5g/l),结合剂为（Ec0.06-0.16mol/L），能在镍磷合金层上置换出纯金镀怪，使得镀层平滑，结晶细致，镀液PH值一般在4-5之间，控制温度为85℃-90℃。
二、后处理
沉金后处理也是一个重要环节，对印制线路板来说，一般包括：废金水洗，DI水洗，烘干等步骤，有条件的话可以用水平洗板积对沉金板进行进一步洗板，烘干。水平面洗板机可按药水洗（硫酸10%，双氧水30g/L），高压DI水洗（30~50PSI），DI水洗，吹干，烘干顺序设置流程，以彻底除去印制线路板孔内及表面药水和水渍，而得到镀层均匀，光亮度好的沉金板。
三、生产过程中的控制
在沉镍金生产过程中经常出现的问题，常常是镀液成分失衡，添加剂品质欠佳及镀液杂志含量超标，防止和改善此问题，对工艺控制起到很大的作用，现将生产过程中应注意的因素有以下几种：
1） 、化学镍金工艺流程中，因为有小孔，每一步之间的水洗是必需的，应特别注意。
2） 、微蚀剂与钯活化剂之间
微蚀以后，铜容易褪色，严重时使钯镀层不均匀，从而导致镍层发生故障，如果线路板水洗不好，来自于微蚀的氧化剂会阻止钯的沉积，结果影响沉金的效果，从而影响板的品质。
3）、钯活化剂与化学镍之间
钯在化学镍工艺中是最危险的杂质，极微量的钯都会使槽液自然分解。尽钯的浓度很低，但进入化学镀槽前也应好好水洗，建议采用有空气搅拌的两道水洗。
4）、化学镍与浸金之间
在这两步之间，转移时间则容易使镍层钝化，导致浸金不均匀及结合力差。这样容易造成甩金现锡。
5）、浸金后
为保持可焊性及延展性，镀金后充分水洗（最后一道水洗最好用蒸馏水），并完全干燥，特别是完全干燥孔内。
6）、沉镍缸PH，温度
沉镍缸要升高PH，用小于50%氨水调节，降低PH，用10%V/V硫酸调节。所有添加都要慢慢注入，连续搅拌。PH值测量应在充分搅拌时进行，以确保均衡的镀液浓度。温度越高，镀速越快。当镀厚层时，低温用来减慢针出现。不操作时，不要把温度保持在操作温度，这会导致还原剂和稳定剂成分分解见下表：
故障1：漏镀：在线路板边缘化学镍薄或没有镀上化学镍
原因：1.1重金属的污染.1.2稳定剂过量1.3搅拌太激烈1.4铜活化不恰当
改善方法：1.1减少杂质来源1.2检查维护方法,必要时进行改善1.3均匀搅拌,检查泵的出口1.4检查活化工艺
故障2：搭桥：在线之间也镀上化学镍
原因：2.1用钯活化剂活化时间太长2.2活化剂里钯浓度太高.2.3活化剂里盐酸浓度太低2.4化学镍太活泼2.5铜与线之间没有完全被微蚀2.6水洗不充分
改善方法：2.1缩短活化时间2.2稀释活化剂,调节盐酸浓度2.3调节盐酸浓度2.4调节操作条件.2.5改善微蚀,微蚀时间稍长会更有利
故障3：3、金太薄
原因：3.1浸金的温度太低.3.2浸金的时间太短.3.3金的PH值超过范围
改善方法：3.1检查后加以改善3.2延长浸金时间3.3检查后加以改善
故障4：4、线路板变形
原因：4.1化学镍或浸金的温度太高.
改善方法：4.1降低温度.
故障5：5、可焊性差
原因：5.1金的厚度不正确5.2化学镍或浸金工艺带来的杂质5.3工艺本身没有错误5.4线路板存放不恰当5.5最后一道水洗的效果不好.
改善方法：5.1金的最佳厚度是:0.05~0.1UM5.2参看1.15.3来自于设备和操作者的原因5.4线路板应存放在干燥凉爽的地方,最好放于密闭的塑料袋里5.5更换水,增加水流速度
故障6：6、金层不均
原因：6.1转移时间太长.6.2镀液老化或受污染.6.3金浓度太低.6.4浸金工艺中,来自于设备的有机杂质
改善方法：6.1优化水洗并缩短转移时间.6.2化学镍重新开始6.3检查后加以改善,检查槽及过滤器,原材料是否合适,并应在使用前滤洗,简单碳处理恢复浸金工艺,首先进行试验
故障7：7、铜上面镍的结合力差
原因：7.1微蚀不充分7.2活化时间太长.7.3活化时间太高.7.4水洗不充分
改善方法：7.1延长微蚀时间或提高温度.7.2减少活化时间.7.3降低温度7.4优化水洗条件
故障8：8、金层外观灰暗
原因：8.1镍层灰暗8.2金太厚
改善方法：8.1 缩短微蚀时间性或降低温度8.2降低浸金温度缩短浸金时间
故障9：9、镀层粗糙
原因：9.1化学镍溶液不稳定9.2化学镍溶液中有固体颗粒
改善方法：9.1调节温度9.2减少杂质来源,改善过滤
故障10：10、微蚀不均匀
原因：10.1清洗不充分10.2清洗剂老化或含有杂质10.3微蚀液老化(大于30G/L)10.4过腐蚀
改善方法：10.1增加在清洗剂里的时间或添加清洗剂.10.2更换清洗剂.10.3更换,微蚀10.4缩短腐蚀时间
四、问题与改善
现将一些较典型沉金问题成因及解决方法列入上表1，以供参考：
五、注意事项：
在沉金的过程中，员工操作时应注意安全，穿戴好防护服，防护镜，而且必须采用通风设备，于泄露液，应用抹布，毛巾或其它吸水性材料吸收泄露液，置于衬塑料的容器中，以回收金，将溶液存放于衬塑料的桶中以回收金。
