CN102586765A - 一种fpc化学镀镍沉金的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种FPC化学镀镍沉金的方法，其首先通过第一次镀镍沉金进行初步处理，然后对不需要再次镀镍沉金的焊盘或非沉金区用干膜进行覆盖，显影后再进行第二次沉金处理，从而保证了厚金的要求，以及保护小焊盘处焊接时所需的金厚层，获得良好的可靠性和外观品质，具有很强的市场竞争力。

Description

一种FPC化学镀镍沉金的方法
技术领域
本发明涉及印刷电路板技术领域，特别涉及一种FPC化学镀镍沉金的方法。
背景技术
FPC（Flexible Printed Circuit 柔性线路板）是印刷线路板产品中最复杂、用途最多的一种。特别是因为其轻薄、可弯曲、低电压、低消耗功率等特性，被广泛应用于笔记本电脑、液晶显示器、硬盘、打印机等电子产品中。
电镀镍金是在FPC表面导体先镀上一层镍后再镀上一层金，它能够在PCB长期使用过程中实现良好的电性能。另外它也具有其它表面处理工艺所不具备的对环境的忍耐性。镀镍的原因是由于金和铜间会相互扩散，而镍层能够阻止金和铜间的扩散；如果没有镍层，金将会在数小时内扩散到铜中去。化学镀镍/浸金的另一个好处是镍的强度，仅仅5微米厚度的镍就可以限制高温下Z方向的膨胀。此外化学镀镍/沉金也可以阻止铜的溶解，这将有益于无铅组装。
化学镀镍的优点为良好的焊接可靠性、热稳定性、表面平整性。采用此工艺形成手机按键区、路由器壳体的边缘连接区和芯片处理器弹性连接和电池的电性接触区、EMI的屏蔽区。目前几乎每个高技术的PCB厂都有化学镀镍/浸金线。估计全球大约有60％-70％的FPC产品使用化学镀镍/沉金工艺。
目前，我们在加工此类产品时，都是整板侵入镍、金槽液中，把需要镀镍金的表层一次性完成沉金表面工艺。然而，随着电子产品向轻薄小的发展，器件的集成度越来越高，焊盘及间距也变小，FPC产品整板侵入槽液时，由于大、小焊盘的沉积速率不同，金层的厚度相差50-60％不等，焊接时金层会迅速熔入到锡膏中，露出镍层与器件引脚焊接，针对金层较厚的小焊盘，金不能完全熔出，镍层无法参与焊接，器件会焊接不牢脱落。同时厚的金层加工成本相对过高。
有鉴于此，现有技术还有待改进和提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种FPC化学镀镍沉金的方法，以解决现有技术中FPC一次沉镍金由于大、小焊盘的沉积速率不同，金层厚度相差过大，导致焊接不便或成本过高的问题。
为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：
一种FPC化学镀镍沉金的方法，用于对FPC的焊盘进行镀镍沉金处理，其中，包括以下步骤：
S1、将FPC浸入镍槽和金槽中，对FPC进行第一次镀镍沉金处理；
S2、将FPC取出，用干膜覆盖非沉金区域或金层厚度已经满足要求的焊盘；
S3、对覆盖干膜的FPC进行显影处理；
S4、再将处理后的FPC浸入金槽中，进行第二次沉金处理，并根据需要沉金的厚度要求调整沉金的时间。
所述的FPC化学镀镍沉金的方法，其中，在所述步骤S1之前需要进行前处理，其包括：刷磨、去脂、微蚀、酸洗、活化和水洗。
所述的FPC化学镀镍沉金的方法，其中，所述步骤S4之后还需要对FPC进行后处理，即用热水洗，同时避免在酸性环境下存放。
所述的FPC化学镀镍沉金的方法，其中，所述镍槽的PH值的范围在4.6到5.2之间；金槽的PH值范围在5.1到6.1之间。
所述的FPC化学镀镍沉金的方法，其中，所述镍槽的槽液温度控制在80℃-90℃之间，金槽的温度控制在45℃-50℃之间。
所述的FPC化学镀镍沉金的方法，其中，所述镍槽的磷的含量在6%到8%之间。
所述的FPC化学镀镍沉金的方法，其中，所述干膜为型号为W200或W300的杜邦干膜。
有益效果：
本发明提供的FPC化学镀镍沉金的方法，其首先通过第一次镀镍沉金进行初步处理，然后对不需要再次镀镍沉金的焊盘或非沉金区用干膜进行覆盖，显影后再进行第二次沉金处理，从而保证了厚金的要求，以及保护小焊盘处焊接时所需的金厚层，获得良好的可靠性和外观品质，具有很强的市场竞争力。
附图说明
图1为本发明的FPC化学镀镍沉金的方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。
请参阅图1，图1为本发明的FPC化学镀镍沉金的方法的流程图。如图所示，所述FPC化学镀镍沉金的方法包括以下步骤：
S1、将FPC浸入镍槽和金槽中，对FPC进行第一次镀镍沉金处理；
S2、将FPC取出，用干膜覆盖非沉金区域或金层厚度已经满足要求的焊盘；
S3、对覆盖干膜的FPC进行显影处理；
S4、再将处理后的FPC浸入金槽中，进行第二次沉金处理，并根据需要沉金的厚度要求调整沉金的时间。
下面分别针对上述步骤进行详细说明：
步骤S1为将FPC浸入镍槽和金槽中，对FPC进行第一次镀镍沉金处理；这一步骤的方法基本与现有技术相同，就是将FPC整板侵入镍、金槽液中，对需要镀镍金的表层进行镀镍沉金，此时，应当使得小焊盘上的金层厚度满足需求，从而调整沉镍金的时间。根据实验发现，电Ni时间：25～30min，沉金时间：1-2 min。成品后厚度：(Ni:6-10um,AU:0.02-0.03um)。
在本实施例中，镍槽的主要成份有：镍盐，还原剂，和多种有机添加剂；金槽的主要成份：金盐为氰化亚金钾，含金量63.8%；另外，将镍槽的PH调整为4.6-5.2；金槽的PH:5.1-6.1；可用柠檬本或铵水调整,注意用铵水调整时须缓慢加入且少量多次进行。
进一步地，镍槽的槽液温度控制在80℃-90℃之间，金槽的温度控制在45℃-50℃，以保证反应的顺利进行。镍的磷含量6-8%；含量低，其抗蚀性，焊锡性都会变差，且镍层表面易钝化，含量高，会影响镍层的质量，增大镍层的内应力，使金镍之间的结合力变差。Ni2+含量4.6-5.2g，过低，影响沉积速率，含量高，槽液稳定性差。
所述步骤S2为将FPC取出，用干膜覆盖非沉金区域或金层厚度已经满足要求的焊盘；此步骤关键在于选择一种特殊的能抗沉镍金工艺的干膜，覆盖非沉金区域或金层厚度已经满足要求的焊盘（基本上为小焊盘）。这里，我们选用的干膜为型号为W200或W300的杜邦干膜。抗电金干膜附着力良好，在85℃的药水缸中能持续40分钟以上；端子接触处金厚可根据客户的需要任意加厚，小焊盘处金厚则保证在焊接所需要求范围。
所述步骤S3对覆盖干膜的FPC进行显影处理，这里通过图像转移的方法进行选择性电镀以减少金的用量。此步骤为现有技术在这里就不再一一赘述了。
所述S4为再将处理后的FPC浸入金槽中，进行第二次沉金处理，并根据需要沉金的厚度要求调整沉金的时间。这里，我们采用选择性沉金，保证了需要镀厚金的地方（例如：端子接触处）厚金的要求，且由于干膜覆盖了非沉金区域或金层厚度已经满足要求的焊盘，这里的焊盘的金层厚度就不再增加了，降低了金层的加工成本。第二次沉厚金与第一次的工艺流程基本相同，根据厚度要求调整沉金时间满足厚度要求即可。
进一步地，在所述步骤S1之前需要进行前处理，其包括：刷磨、去脂、微蚀、酸洗、活化和水洗。
其中，所述刷磨为使用高目数的尼龙刷（1000-1200目）对板面进行轻刷（刷磨电流2.0±0.2A）除去污垢和氧化物.在刷磨后接板时必须戴干净的手套避免接触成型线内的待镀区,以免后续做板出来后板面上有花斑。
所述去脂为去除油脂及有机物，只能采用非离子型介面活性剂，仅具润湿效果而已，不能用太强的板子型活性剂，以防止防焊漆表面或基材上带有静电而上镍或损伤水性碱液显影的防焊漆而溶出碳份污染槽液。
所述微蚀为通常只咬铜30-40??m即可，如果发现有星点露铜现名象，很可能为湿膜制程之显影不洁或显影后水洗不净造成。此时可适当延长微蚀时间以便除之。所述酸洗为：去除微蚀生成的铜盐。
所述活化包括欲活化和正式活化，其中，预活化是采用氯化钯作为活化剂时，其预活化可以盐酸配槽，去除前面槽，去除前面槽液的污染，保护活化槽；正式活化是用的活化剂为离子型的氯化钯（也有硫酸钯，硫酸钌等铂族贵金属）。浓度最好控制在30ppm-60ppm。
所述水洗是在各药水槽之间均须有强力搅拌和循环的纯水洗，避免使用而水洗造成板面污染。
更进一步地，所述步骤S4之后还需要对FPC进行后处理，即用热水洗，以保证无水放印，满足客户的外观要求，同时避免在酸性环境下存放，防止金面发红，最好是垫纸转走。
综上所述，本发明的FPC化学镀镍沉金的方法，其首先通过第一次镀镍沉金进行初步处理，然后对不需要再次镀镍沉金的焊盘或非沉金区用干膜进行覆盖，显影后再进行第二次沉金处理，从而保证了厚金的要求，以及保护小焊盘处焊接时所需的金厚层，获得良好的可靠性和外观品质，具有很强的市场竞争力。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种FPC化学镀镍沉金的方法，用于对FPC的焊盘进行镀镍沉金处理，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将FPC浸入镍槽和金槽中，对FPC进行第一次镀镍沉金处理；
S2、将FPC取出，用干膜覆盖非沉金区域或金层厚度已经满足要求的焊盘；
S3、对覆盖干膜的FPC进行显影处理；
S4、再将处理后的FPC浸入金槽中，进行第二次沉金处理，并根据需要沉金的厚度要求调整沉金的时间。
2.根据权利要求1所述的FPC化学镀镍沉金的方法，其特征在于，在所述步骤S1之前需要进行前处理，其包括：刷磨、去脂、微蚀、酸洗、活化和水洗。
3.根据权利要求1所述的FPC化学镀镍沉金的方法，其特征在于，所述步骤S4之后还需要对FPC进行后处理，即用热水洗，同时避免在酸性环境下存放。
4.根据权利要求1所述的FPC化学镀镍沉金的方法，其特征在于，所述镍槽的PH值的范围在4.6到5.2之间；金槽的PH值范围在5.1到6.1之间。
5.根据权利要求1所述的FPC化学镀镍沉金的方法，其特征在于，所述镍槽的槽液温度控制在80℃-90℃之间，金槽的温度控制在45℃-50℃之间。
6.根据权利要求1所述的FPC化学镀镍沉金的方法，其特征在于，所述镍槽的磷的含量在6%到8%之间。
7.根据权利要求1所述的FPC化学镀镍沉金的方法，其特征在于，所述干膜为型号为W200或W300的杜邦干膜。
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