一種fpc化學鍍鎳沉金的方法
2023-06-23 23:36:51
專利名稱：一種fpc化學鍍鎳沉金的方法
技術領域：
本發明涉及印刷電路板技術領域，特別涉及一種FPC化學鍍鎳沉金的方法。
背景技術：
FPC (Flexible Printed Circuit柔性線路板)是印刷線路板產品中最複雜、用途最多的一種。特別是因為其輕薄、可彎曲、低電壓、低消耗功率等特性，被廣泛應用於筆記本電腦、液晶顯示器、硬碟、印表機等電子產品中。電鍍鎳金是在FPC表面導體先鍍上一層鎳後再鍍上一層金，它能夠在PCB長期使用過程中實現良好的電性能。另外它也具有其它表面處理工藝所不具備的對環境的忍耐性。鍍鎳的原因是由於金和銅間會相互擴散，而鎳層能夠阻止金和銅間的擴散；如果沒有鎳層，金將會在數小時內擴散到銅中去。化學鍍鎳/浸金的另一個好處是鎳的強度，僅僅5微米厚度的鎳就可以限制高溫下Z方向的膨脹。此外化學鍍鎳/沉金也可以阻止銅的溶解， 這將有益於無鉛組裝。化學鍍鎳的優點為良好的焊接可靠性、熱穩定性、表面平整性。採用此工藝形成手機按鍵區、路由器殼體的邊緣連接區和晶片處理器彈性連接和電池的電性接觸區、EMI的屏蔽區。目前幾乎每個高技術的PCB廠都有化學鍍鎳/浸金線。估計全球大約有60% -70% 的FPC產品使用化學鍍鎳/沉金工藝。目前，我們在加工此類產品時，都是整板侵入鎳、金槽液中，把需要鍍鎳金的表層一次性完成沉金表面工藝。然而，隨著電子產品向輕薄小的發展，器件的集成度越來越高， 焊盤及間距也變小，FPC產品整板侵入槽液時，由於大、小焊盤的沉積速率不同，金層的厚度相差50-60%不等，焊接時金層會迅速熔入到錫膏中，露出鎳層與器件引腳焊接，針對金層較厚的小焊盤，金不能完全熔出，鎳層無法參與焊接，器件會焊接不牢脫落。同時厚的金層加工成本相對過高。有鑑於此，現有技術還有待改進和提高。
發明內容
本發明的目的在於提供一種FPC化學鍍鎳沉金的方法，以解決現有技術中FPC — 次沉鎳金由於大、小焊盤的沉積速率不同，金層厚度相差過大，導致焊接不便或成本過高的問題。為了達到上述目的，本發明採取了以下技術方案
一種FPC化學鍍鎳沉金的方法，用於對FPC的焊盤進行鍍鎳沉金處理，其中，包括以下步驟
51、將FPC浸入鎳槽和金槽中，對FPC進行第一次鍍鎳沉金處理；
52、將FPC取出，用幹膜覆蓋非沉金區域或金層厚度已經滿足要求的焊盤；
53、對覆蓋幹膜的FPC進行顯影處理；
54、再將處理後的FPC浸入金槽中，進行第二次沉金處理，並根據需要沉金的厚度要求調整沉金的時間。所述的FPC化學鍍鎳沉金的方法，其中，在所述步驟SI之前需要進行前處理，其包括刷磨、去脂、微蝕、酸洗、活化和水洗。所述的FPC化學鍍鎳沉金的方法，其中，所述步驟S4之後還需要對FPC進行後處理，即用熱水洗，同時避免在酸性環境下存放。所述的FPC化學鍍鎳沉金的方法，其中，所述鎳槽的PH值的範圍在4. 6到5. 2之間；金槽的PH值範圍在5. I到6. I之間。所述的FPC化學鍍鎳沉金的方法，其中，所述鎳槽的槽液溫度控制在80°C _90°C之間，金槽的溫度控制在45 V -50 V之間。所述的FPC化學鍍鎳沉金的方法，其中，所述鎳槽的磷的含量在6%到8%之間。所述的FPC化學鍍鎳沉金的方法，其中，所述幹膜為型號為W200或W300的杜邦幹膜。有益效果
本發明提供的FPC化學鍍鎳沉金的方法，其首先通過第一次鍍鎳沉金進行初步處理， 然後對不需要再次鍍鎳沉金的焊盤或非沉金區用幹膜進行覆蓋，顯影后再進行第二次沉金處理，從而保證了厚金的要求，以及保護小焊盤處焊接時所需的金厚層，獲得良好的可靠性和外觀品質，具有很強的市場競爭力。
圖I為本發明的FPC化學鍍鎳沉金的方法的流程圖。
具體實施例方式為使本發明的目的、技術方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖並舉實例對本發明進一步詳細說明。請參閱圖1，圖I為本發明的FPC化學鍍鎳沉金的方法的流程圖。如圖所示，所述 FPC化學鍍鎳沉金的方法包括以下步驟
51、將FPC浸入鎳槽和金槽中，對FPC進行第一次鍍鎳沉金處理；
52、將FPC取出，用幹膜覆蓋非沉金區域或金層厚度已經滿足要求的焊盤；
53、對覆蓋幹膜的FPC進行顯影處理；
54、再將處理後的FPC浸入金槽中，進行第二次沉金處理，並根據需要沉金的厚度要求調整沉金的時間。下面分別針對上述步驟進行詳細說明
步驟SI為將FPC浸入鎳槽和金槽中，對FPC進行第一次鍍鎳沉金處理；這一步驟的方法基本與現有技術相同，就是將FPC整板侵入鎳、金槽液中，對需要鍍鎳金的表層進行鍍鎳沉金，此時，應當使得小焊盤上的金層厚度滿足需求，從而調整沉鎳金的時間。根據實驗發現，電Ni時間25 30min,沉金時間1-2 min。成品後厚度 (Ni : 6-1Oum, AU: 0. 02-0. 03um)。在本實施例中，鎳槽的主要成份有鎳鹽,還原劑,和多種有機添加劑；金槽的主要成份金鹽為氰化亞金鉀，含金量63. 8% ;另外，將鎳槽的PH調整為4. 6-5. 2 ;金槽的PH:5. 1-6. I ;可用檸檬本或銨水調整，注意用銨水調整時須緩慢加入且少量多次進行。進一步地，鎳槽的槽液溫度控制在80 V -90 °C之間，金槽的溫度控制在 450C -50°C,以保證反應的順利進行。鎳的磷含量6-8% ;含量低，其抗蝕性，焊錫性都會變差，且鎳層表面易鈍化，含量高，會影響鎳層的質量，增大鎳層的內應力，使金鎳之間的結合力變差。Ni2+含量4. 6-5. 2g，過低，影響沉積速率，含量高，槽液穩定性差。所述步驟S2為將FPC取出，用幹膜覆蓋非沉金區域或金層厚度已經滿足要求的焊盤；此步驟關鍵在於選擇一種特殊的能抗沉鎳金工藝的幹膜，覆蓋非沉金區域或金層厚度已經滿足要求的焊盤(基本上為小焊盤)。這裡，我們選用的幹膜為型號為W200或W300的杜邦幹膜。抗電金幹膜附著力良好，在85°C的藥水缸中能持續40分鐘以上；端子接觸處金厚可根據客戶的需要任意加厚，小焊盤處金厚則保證在焊接所需要求範圍。所述步驟S3對覆蓋幹膜的FPC進行顯影處理，這裡通過圖像轉移的方法進行選擇性電鍍以減少金的用量。此步驟為現有技術在這裡就不再一一贅述了。所述S4為再將處理後的FPC浸入金槽中，進行第二次沉金處理，並根據需要沉金的厚度要求調整沉金的時間。這裡，我們採用選擇性沉金，保證了需要鍍厚金的地方(例如 端子接觸處)厚金的要求，且由於幹膜覆蓋了非沉金區域或金層厚度已經滿足要求的焊盤， 這裡的焊盤的金層厚度就不再增加了，降低了金層的加工成本。第二次沉厚金與第一次的工藝流程基本相同，根據厚度要求調整沉金時間滿足厚度要求即可。進一步地，在所述步驟SI之前需要進行前處理，其包括刷磨、去脂、微蝕、酸洗、 活化和水洗。其中，所述刷磨為使用高目數的尼龍刷(1000-1200目)對板面進行輕刷(刷磨電流 2. 0±0. 2A)除去汙垢和氧化物.在刷磨後接板時必須戴乾淨的手套避免接觸成型線內的待鍍區，以免後續做板出來後板面上有花斑。所述去脂為去除油脂及有機物，只能採用非離子型介面活性劑，僅具潤溼效果而已，不能用太強的板子型活性劑，以防止防焊漆表面或基材上帶有靜電而上鎳或損傷水性鹼液顯影的防焊漆而溶出碳份汙染槽液。所述微蝕為通常只咬銅30_40 m即可，如果發現有星點露銅現名象，很可能為溼膜製程之顯影不潔或顯影后水洗不淨造成。此時可適當延長微蝕時間以便除之。所述酸洗為去除微蝕生成的銅鹽。所述活化包括欲活化和正式活化，其中，預活化是採用氯化鈀作為活化劑時，其預活化可以鹽酸配槽，去除前面槽，去除前面槽液的汙染，保護活化槽；正式活化是用的活化劑為離子型的氯化鈕(也有硫酸鈕，硫酸釕等鉬族貴金屬)。濃度最好控制在30ppm-60ppm。所述水洗是在各藥水槽之間均須有強力攪拌和循環的純水洗，避免使用而水洗造成板面汙染。更進一步地，所述步驟S4之後還需要對FPC進行後處理，即用熱水洗，以保證無水放印，滿足客戶的外觀要求，同時避免在酸性環境下存放，防止金面發紅，最好是墊紙轉走。綜上所述，本發明的FPC化學鍍鎳沉金的方法，其首先通過第一次鍍鎳沉金進行初步處理，然後對不需要再次鍍鎳沉金的焊盤或非沉金區用幹膜進行覆蓋，顯影后再進行第二次沉金處理，從而保證了厚金的要求，以及保護小焊盤處焊接時所需的金厚層，獲得良好的可靠性和外觀品質，具有很強的市場競爭力。
5
可以理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應屬於本發明所附的權利要求的保護範圍。
權利要求
1.一種FPC化學鍍鎳沉金的方法，用於對FPC的焊盤進行鍍鎳沉金處理，其特徵在於， 包括以下步驟51、將FPC浸入鎳槽和金槽中，對FPC進行第一次鍍鎳沉金處理；52、將FPC取出，用幹膜覆蓋非沉金區域或金層厚度已經滿足要求的焊盤；53、對覆蓋幹膜的FPC進行顯影處理；54、再將處理後的FPC浸入金槽中，進行第二次沉金處理，並根據需要沉金的厚度要求調整沉金的時間。
2.根據權利要求I所述的FPC化學鍍鎳沉金的方法，其特徵在於，在所述步驟SI之前需要進行前處理，其包括刷磨、去脂、微蝕、酸洗、活化和水洗。
3.根據權利要求I所述的FPC化學鍍鎳沉金的方法，其特徵在於，所述步驟S4之後還需要對FPC進行後處理，即用熱水洗，同時避免在酸性環境下存放。
4.根據權利要求I所述的FPC化學鍍鎳沉金的方法，其特徵在於，所述鎳槽的PH值的範圍在4. 6到5. 2之間；金槽的PH值範圍在5. I到6. I之間。
5.根據權利要求I所述的FPC化學鍍鎳沉金的方法，其特徵在於，所述鎳槽的槽液溫度控制在80°C _90°C之間，金槽的溫度控制在45°C -50°C之間。
6.根據權利要求I所述的FPC化學鍍鎳沉金的方法，其特徵在於，所述鎳槽的磷的含量在6%到8%之間。
7.根據權利要求I所述的FPC化學鍍鎳沉金的方法，其特徵在於，所述幹膜為型號為 W200或W300的杜邦幹膜。
全文摘要
本發明公開了一種FPC化學鍍鎳沉金的方法，其首先通過第一次鍍鎳沉金進行初步處理，然後對不需要再次鍍鎳沉金的焊盤或非沉金區用幹膜進行覆蓋，顯影后再進行第二次沉金處理，從而保證了厚金的要求，以及保護小焊盤處焊接時所需的金厚層，獲得良好的可靠性和外觀品質，具有很強的市場競爭力。
文檔編號C23C18/06GK102586765SQ20121007435
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月20日 優先權日2012年3月20日
發明者周正悟, 黃賢權 申請人:景旺電子(深圳)有限公司