电镀教材2007-1.docVIP

微电子电镀技术教材 目录 1 微电子电镀概论 2 微电子电镀—般采用的方法 3 微电子管去毛刺的方法 4 电镀基本原理和电极反应 5 络合物的配位理论和添加剂的表面吸附理论在电镀中的应用 6 电镀层厚度控制因素 7 热功、电功设计在电镀工艺中的应用 8 三级逆流漂洗的效果估算 9 四价锡凝聚沉降剂使用作业指导 10 框架原材料品质问题与电镀品质的关系 11 SMD塑封品质问题与电镀品质的关系 12 电镀开缸程序有哪些作业 13 镀槽平时维护的要点 14 电镀层常见庇病的分析 § 1　微电子电镀概论 电镀就是电镀，为什么称微电子电镀呢？近20年中微电子技术迅猛发展，电子器件、电子管由玻壳包封，转入可伐金属包封，很快又转为环氧材料包封。在这发展过程中体现出微电子电镀一些独特的与—般电镀不同的条件和加工方法，这就很自然的把微电子电镀与—般电镀分离出来独立“微电子电镀”专业门户。 那末，微电子电镀有哪些特点呢？ 1、一般的五金电镀以防护装饰性镀层为主，主要以镀锌和铜-镍-铬镀层及其他镀层。而微电子电镀属功能性电镀，目的是为了达到优良的导电性、可焊性、插拔耐磨性和良好的化学稳定性。以镀金、镀银、镀锡和锡的合金为主。镀金、镀银主要用在接插件的电镀，即动接触点器件的电镀，如印制电路板的插头部位、同轴套筒、V形簧片、梳形簧片、插针插孔等，这些元器件处在动态之中，经常可能插拨。为了提高插拔的耐磨性能往往镀硬金，如金锑合金、金钴合金等。由于银抗硫化能力较差，长期曝露在空气中易硫化，生成硫化银，降低了镀银层的导电性能和可焊性能，同时也有损外观，所以对电性要求高的动接触产品还是以镀金为主。锡和锡合金镀层主要用在静接点，—次性焊牢以后就固定了，故处在静态之中。这可焊性镀层过去以锡-铅合金为主，近年来提倡绿色电镀，基本上淘汰了锡-铅合金，因为铅元素有毒。目前以镀纯锡为主。因为纯锡易长锡须（晶须），故商家都在研制改善添加剂特性，使镀层减少或延缓长锡须的过程。或者镀除锡-铅以外的锡合金，如锡-铜合金、锡-银合金、锡-银-铜合金等。 2、微电子电镀对镀层厚度偏差的控制精度要求很高，一般说对大的塑料包封件，引出线间间距大于0.3 毫米的器件，镀层厚度控制在± 5微米，如15± 5微米。对小的塑料包封件，引出线间间距小于0.3 毫米的器件镀层厚度控制在 ±（2~3）微米，如12 ± （2~3）微米。对五金电镀来说—般都大于± 5微米，要达到 ± 2微米不是一件很容易的事，要在电镀工艺条件上附加一些必要的技措才行。 3、为了避免或减少电镀药水对微电子器件塑料包封体引线侧腐蚀而导至影响电性的可能，对电镀药水的选择一般是中强度的酸性体系，而不用强酸强碱型的体系。强酸强碱型体系的镀液侧蚀的可能性大，对微电子电性有影响，强碱型镀液还可能伤害塑料包封体，导至包封黑体异色。 对塑料包封较大的电子器件可以用硫酸型体系的电镀液，但硫酸的浓度一般控制在200克/升以下。当然最好用甲基磺酸体系电镀液。对塑料包封较小的电子器件一般用甲基磺酸型体系的电镀液，甲基磺酸的浓度在150 ~ 250克/升。 4、微电子器件电镀的基材一般有二种，一种是铜、铜合金，另—种是镍铁基材（ Ni42Fe）。镍元素是易钝态的，微电子框架在焊片（D/B）、焊线（W/B）和塑封后固化的受热条件下表面易氧化钝态。所以在电镀前处理过程中“去氧化”成了生产线的心藏工序，镀层的质量与“去氧化”工序有着十分重大的关系。 5、 由于铜基与镍铁基电位差很大，铜元素容易化学置换到镍铁基上，影响镀层与基体的结合，导至镀层可焊性的下降。所以铜基和镍铁基在生产线上不能合用酸性除油槽、去氧化槽和活化槽。 6、 除去塑料封装过程中生产的毛刺（溢料、残胶）也是微电子电镀的特点，在一般五金电镀中是没有的。 7、 去毛刺、除油、去氧化、表面活化、电镀、酸碱中和、逆流漂洗和干燥是微电子电镀最基本的八个功能工序。 § 2　微电子电镀一般采用的方法 1、 带料电镀：带料电镀常用于接插件、焊片等，先在带料上通过冲压等方法把接插件、焊片等成形，均布在带料上，然后通过八个基本功能工序进行电镀。使用时把单体从带料上冲剪下来。例如常用的微电子框架坯料也是带料电镀的。先把N42Fe基带料圈盘安放在支架上→把带料料头引进高速冲床，通过高速冲床成形框架坯带→除油→热水喷淋→电蚀去除冲切口毛刺→喷淋→去氧化→喷淋→活化→镀铜→喷淋→D/B平台上局部镀银→喷淋→退镀铜→喷淋→干燥→收圈。→框架带料送微电子制造公司。 2、微电子框架吊镀：在制作微电子器件过程中通常把带料断开成—定长度规格的框架段料。把段料在去毛刺专用设备上去毛刺，然后上吊镀生产线通过其余的七个基本功能工序进行电镀。 3、 框架高速电镀线：先把框架在专用去毛刺设备上去好毛刺，然后上高速电镀线。高速电镀线