电镀工艺技术

2. 电镀工艺

铝氧化工艺包括化学抛光，电抛光，阳极氧化及染色。
　　传统的铝表面化学抛光溶液含硝酸，会产生有毒“黄烟”危害工人健康，污染环境。氧化通常在低温下工作，需要冷冻设备，投资较高。
　　新工艺的特点：
1、化学抛光溶液不含硝酸，不产生“黄烟”，消除环境污染，其产品质量达到含硝酸及传统工艺水平，再经电抛光，可获得表面镜面光亮的效果；
2、阳极氧化可在常温下进行，氧化膜不亚于低温传统工艺的质量。
３、直线电镀线
　　 直线式电镀线为电镀生产线最常见、最基本的形式，其结构简单合理，工艺流程修改灵活，操作方便，广泛应用于汽车、摩托车、自行车、线路板、电子元器件、五金电器等行业。
　　直线式电镀线的控制方式分为自动 、半自动、手动等形式，目前自动控制普遍采用可编程控制器(PLC)+变频器+触摸屏控制方式，随着电控技术的发展，工控机(上位机)技术已能成熟应用到该类型的生产线上，同工艺、小批量、多品种的产品已能实现混合生产方式，能满足不同用户的实际需求。
2、直线电镀线类型
2.1直线式电镀线根据工件的装夹方式不同可分为挂镀和滚镀二种形式。
2.2直线式电镀线根据外形的不同可分为龙门式和悬臂式二种形式。
2.3直线式电镀线根据根据导轨立柱的结构不同可分为整体框架拼装式和立柱基础直联式二种形式。

龙门式全自动生产线
悬臂式全自动镀金银生产线

４、电子元器件高速连续电镀设备
1、高速连续电镀自动线的特点
1.1 镀速快、效率高，电镀线的镀速，一般可达到7—8m／min，对有些产品甚至可达到20m／min；
1.2 自动化程度高，产品质量稳定；，高了生产效率，减少人为因素对产品质量的影响；
1.3 适合各种电镀区域控制的要求，既可全镀，也可局部镀；
1.4 符合环保控制要求。
2、高速连续电镀设备介绍
2.1 连续电镀设备的基本结构
2.1.1 连续自动电镀设备一般由二部分组成，即传送装置及电镀槽系统。
2.1.2 电镀槽系统一般都是采用子母槽结构，将母槽的药水由泵抽到子槽，在子槽中对工件完成电镀、清洗等工序，镀液再从子槽流回母槽。如此周而复始，保证电镀过程的连续进行。
2.2 高速连续电镀设备的类型
根据工件类型可分为“卷对卷”式和“片对片”式，根据电镀位置控制方法的不同，又可分为浸镀、轮镀、压板式喷镀等类型。
2.2.1卷对卷式连续全浸镀生产线
2.2.2卷对卷式连续局部浸镀生产线
2.2.3卷对卷式连续轮镀(喷镀)自动线
2.2.4卷对卷压板式喷镀自动线
2.2.5片式局部喷镀自动线
2.2.6片式连续全浸镀自动生产线
3、高速连续电镀自动线的工艺流程
　　不同产品对镀层要求不同，其工艺流程排布也有所不同，但基本过程一致，都需经过去油、活化、电镀、清洗、烘干等工序。
3.1 IC塑封引线框架电镀工艺流程
　　上料→电解去油→水洗→酸活化→水洗→预镀铜一水洗→预浸(镀)银→水洗→局部镀银→回收→水洗→退镀银→水洗→防变色剂→水洗→高纯水洗→吹风→烘干→下料。
3.2 接插件电镀工艺流程
　　上料→电解去油→水洗→酸活化→水洗→镀镍→水洗→局部镀金→水洗→活化→局部镀锡铅→水洗→中和→水洗→纯水洗→吹风→烘干→下料。
4、发展趋势
　　近年来，国内电子元器件业发展迅速，有望成为国际上最大的电子元器件生产基地。因此，国内对于高速连续电镀线的需求市场会逐渐增大，开发高性能的高速电镀配套产品应有很大的市场潜力。
５、晶圆凸点电镀设备
　　主要用于晶片上凸点的制作，主要包括金凸点、焊料凸点的制作。
1、金凸点工艺:
1.1设备条件：
设备名称：AIT喷镀系统
槽数：2
基板尺寸：3～6″
膜层均匀性：<5%
1.2电镀液：环保型无氰电解液。
1.3凸点下金属化膜：Cr/Au、Ti/Au 、TiW/Au 。
1.4凸点下金属化膜的腐蚀：电腐蚀和化学腐蚀。
1.5金凸点高度：>20um。
1.6金凸点尺寸：50×50um2。
1.7金凸点表面状态：晶粒细小且光亮。
2、焊料凸点工艺:
2.1设备条件：
设备名称：AIT挂镀系统
槽数：3
基板尺寸：3～6″
膜层均匀性：<5%
2.2电镀液：有机酸盐电解液。
2.3凸点下金属化膜：Cr/Cu、Ti/Cu 、TiW/Cu 。
2.4凸点下金属化膜的腐蚀：化学腐蚀和干法腐蚀。
2.5焊料凸点高度：>50um。
2.6焊料凸点尺寸：Φ100um 。
2.7焊料凸点表面状态：光亮。
3、发展趋势
　　圆片级封装中采用电镀法制作金凸点有着广阔的应用前景，经过实验和工艺优化，已掌握了其中的关键技术，并已实际应用到LCD驱动器的芯片上。LCD驱动器的芯片面积小，但是I／O端数量较多，约在200～300个以上。如果用传统的IC封装技术封装这类芯片，显然不适合便携式电子产品对元器件短、小、轻、薄的要求，采用在硅芯片的压焊块上制作金凸点作为引出端的形式，已越来越受到封装界的重视。
　　“三槽晶圆凸点电镀台”是我所根据目前国内半导体制造业的需求状况、参照国际先进技术而成功研制的设备，专用于晶圆凸点制作及陶瓷基板上的金、镍、铅锡等金属层的电镀。该设备主要由电镀液循环系统、电器控制系统和电源系统等组成。电镀方式为挂镀。具有镀液机械搅拌、连续循环过滤、PH值自动控制、去离子水喷洗和氮气吹干等功能。
　　设备外形美观大方，操作简便，适用性强，制造的凸点的尺寸精度、均匀性及镀层质量均达到进口设备指标。该设备的研制成功填补了国内半导体制造业中电镀台设备的空白，标志着我所的电镀设备研发水平已达国内领先地位。
三槽晶圆凸点电镀台