實務問答7-3:
【問】
一般俗稱「硬金」、「軟金」之英文名稱為何?電鍍金和化學金有什麼不同?電鍍軟金與化學軟金特性上有何差異?在應用上又有何不同?一般常出現在化金電鍍板的問題有哪些?是否和電鍍金容易發生的問題大同小異?何種PCB需要用到線路鍍金製程?一般的流程為何?
【答】
硬金:Hard Gold;軟金:Soft Gold。
電鍍軟金是以電鍍法析出鎳金,它的厚度控制可以用累積電量調整較具彈性,一般適合用於IC構裝板打線用。因為打線特性需求,必須採用高純度電鍍金,也因為是高純度金所以質地比較軟而被稱為軟金。金手指或其它適配卡、內存用的電鍍金,多數為硬金(因為必須耐磨)。所謂硬金,指的是含有非純金的合金金屬,較常見的混入金屬是鈷或鎳,因為是合金而有較高的硬度與耐磨性。
電鍍金以供電析出金屬,而化學金則完全靠化學藥物氧化還原反應析出,這是它們最明顯的不同。化學金業者有所謂浸金和化學金兩種製程,浸金指的是以置換法將金析出於鎳面。因為採用置換作用,其厚度相當薄且無法繼續成長,這種厚度的金雖然可以勉強用來打線但操作範圍比較窄,目前較常用作打鋁線金屬表面處理。而在電路板的用途,則以焊接為最主要應用。
至於化學金則是採用氧化還原劑將金還原,並非僅依賴置換作用來執行。因此它的金總厚度可以較厚,一般這類做法是用在無法拉出導線的電路板製作較厚金面用。經過多年努力,化學金在打線應用的穩定度已經有不少改進,目前已有產品採用這類技術做打線表面處理,不過為了打線穩定度,多數金厚度控制都拉得比較高,以防止表面覆蓋不全問題。
化學金容易出現的問題是鍍層不均、覆蓋不完整、色澤不均、金與鎳間容易有氧化層殘留問題。由於化學鎳是利用化學品氧化還原製作,因此槽液中會累積愈來愈多的副產品,逐漸會讓槽體活性下降與副作用產生。多數業者偶爾會面對黑鎳困擾,部分原因就是因為這種反應所致。
這類問題在電鍍金並不容易出現,因為電鍍槽反應除了供電的氧化還原外並沒有太大化學品置換作用,因此一般電鍍鎳、金槽壽命都相當長,只要一些例行性活性碳或添加處理就可以了。它的活性也比較穩定,主要依賴供電大小來決定,它和化學金是相當不同的。
您所說的線路鍍金,應該指的是所有線路都進行電鍍鎳金的產品,製程最常用在打線組裝的PCB上,尤其是IC構裝板和少數無線通信組件。因為這類產品有時候無法拉出導電線,因此為了能使用電鍍鎳金做表面處理,而改用線路電鍍鎳金生產。
一般典型流程是將電路板做脫脂、微蝕、清潔、酸浸程序,再進行底層鎳電鍍,鎳厚度範圍從80-200microinch都有,鎳層電鍍完成後進行軟金電鍍。一般鍍層厚度15-30microinch都有,電鍍完成後經過恰當清洗、超純水洗等過程,適度包裝即可交給客戶使用,以上供您參考。
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