硬金板绿油脱落问题的研究及解决办法

　　2、 试验过程
　　① 根据DOE正交试验法，共有3个变量2个水平，正交后每种油墨为8个试验，三种油墨共24个试验。
　　② 采用16〞×20〞，厚度为1.0mm的掉油问题较为严重的一款板进行试验。
　　3、 试验流程：
　　防焊à沉镍金à二次干膜à电镀硬金à退膜
　　4、 试验参数
 　　　● 前处理：
　　尼龙针辘磨刷：320#*2，600#*2
　　酸洗浓度：H2SO4  4%
　　刷压电流：2.8~3.0Amp
　　● 使用油墨：
　　不同供应商的A、B、C三种油墨
　　● 丝印
　　三种油墨分别丝印一次和两次，使油墨厚度分别达到0.7mil和1.2mil左右，以评估油墨厚度对防焊起泡脱落的贡献度。
　　● 预烘烤
　　采用单门立式烤炉，温差在±3℃以内
　　表二：
 

　

 

 

 

　

 

注：以上参数均为供应商提供之最佳参数      
　

　● 曝光：
　　曝光尺格数：13级 （21级曝光尺）
　　● 显影：
　　Na2CO3浓度：1.0%
　　Na2CO3温度：31℃
　　显影时间：70sec
　　Under Cut：0.5~1.5mil
　　● 后烘烤
　　按表一
　　● 化学镍金
　

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    表三：化学镍金参数表

　　● 二次干膜
 上、下胶辊温度：115℃
贴膜速度：  1.0m/min  
贴膜压力：  65PSI
曝光尺格数：8级 （21级曝光尺）
　　● 电镀硬金

      表四：电镀硬金参数硬金厚度50u’’
　　● 退二次干膜

 

 

 

　   表五：退膜参数
　　三、试验结果及讨论
　　经过DOE试验，各种油墨的掉油情况见下表：

 

油墨型号	序号	油墨厚度 (铜面上， 单位：mil))	后烤时间	UV固化	电硬金位是否掉油 （3M Peeling Test)
A	1	0.7	60min	YES	△
	2	0.7	120min	NO	△
	3	0.7	60min	NO	△
	4	0.7	120min	YES	△
	5	1.2	60min	YES	○
	6	1.2	120min	NO	△
	7	1.2	60min	NO	○
	8	1.2	120min	YES	△
B	9	0.7	60min	YES	×
	10	0.7	120min	NO	×
	11	0.7	60min	NO	×
	12	0.7	120min	YES	×
	13	1.2	60min	YES	△
	14	1.2	120min	NO	△
	15	1.2	60min	NO	×
	16	1.2	120min	YES	×
C	17	0.7	60min	YES	×
	18	0.7	120min	NO	×
	19	0.7	60min	NO	×
	20	0.7	120min	YES	×
	21	1.2	60min	YES	△
	22	1.2	120min	NO	△
	23	1.2	60min	NO	×
	24	1.2	120min	YES	△

                    △：轻微， ×：严重 ，○：良好  
　　由以上试验结果发现
　　1. 使用油墨B、C不适合沉镍金+电硬金工艺均有严重起泡，3M胶纸测试后严重掉油，但A油墨只有在油墨厚度较厚、后烤时间短的情况下没有起泡掉油现象　，改变其他条件的均有不同程度的掉油，只是没有其他两种油墨严重，
　　2. 铜面与防焊交界处油墨越薄脱落的现象越严重；
　　3. 此类工艺的板子，可考虑后烘烤之后过UV固化，以保证防焊油墨与铜面结合更紧密。
　　4. 后烘烤对掉油也有一定的贡献度，如烘烤时间过长，将导致防焊油墨脆化，使掉油严重。
　　四、结论
　　通过此次试验，说明选择的几个相关因子对起泡掉油均有一定的贡献度，其中选择抗化学镍金药水能力强的油墨对制作沉镍金+电硬金工艺非常重要，另外只要防焊油墨够厚（1mil以上）则抵抗化学镍金及电镀硬金的能力就够强，在化学镍金前的烘烤时间不宜太长（不可超过120min）,在条件允许情况下此类板子最好过UV固化，对于某些板如能更改工艺，则尽量避免使用化学镍金+电硬金的工艺，比如由化学镍金+电硬金改为电镀薄金+电硬金，由此可减轻化学药水对铜面交界处防焊的攻击，进而改善起泡脱落的问题。
　　本文只是从防焊的角度考虑问题，其实电镀厚金对绿油脱落也有较大的影响，如电金缸中金的含量太低及电流密度太高会导致电镀效率不足，从而产生氢气气泡太多，此类微小的气泡会渗入防焊底部造成油墨起泡掉油，故电金工序也不可忽视。由于本人知识面有限，如有不足之处请批评指正。