化金培训教材

培训教材化学(huàxué)镀镍金工艺基础知识技术部/林登虎精品资料概述(ɡàishù)随着表面贴装技术的普遍应用,超声(US)焊接和热超声(TS)焊接两种焊接工艺(gōngyì)都要求印制板的表面提供一个平整、均匀、可焊的表面。化学镀镍金工艺(gōngyì)比电镀镍金工艺(gōngyì)其表面更平整、镀层厚度分布更均匀。化学镀镍金无需导线，其工艺(gōngyì)在印制板涂覆阻焊膜（绿漆、包封膜）后进行，镀层厚度均匀一致可达任何部位。精品资料化学镀镍层作为基体铜和金层的阻挡层，其厚度一般在3-5um，含磷量6-10%。无定性(dìngxìng)结构，非磁性。缺点化学镀镍金工艺流程长、操作温度高、成本高是它的缺点。概述(ɡàishù)精品资料标准(biāozhǔn)工艺流程：磨板酸性除油双水洗微蚀双水洗预浸活化双水洗后浸双水洗纯水洗化学镍双水洗纯水洗化金回收(huíshōu)双水洗烘干。精品资料各站药水作用(zuòyòng)及原理：1、酸性除油：作用：清除表面的氧化物、手指模、为下工站提供清洁的表面。要求除油能力强且易于(yìyú)水洗。有柠檬酸型和硫酸型两种，含非离子型表面活化剂。（ASL-007：10%V/V）作业条件：温度45-55℃，时间5-8min，连续的过滤循环作搅拌。精品资料各站药水(yàoshuǐ)作用及原理：2、微蚀（SPS：过硫酸钠）作用：是一种蚀速比较稳定的铜表面(biǎomiàn)微蚀剂，进一步清洁铜表面(biǎomiàn)，并形成均匀的粗糙面，以便与后面的化镍层有良好的结合力。

SPS80-100g/lH2SO41.5-2.5%温度25-32℃蚀铜率0.5-1.0umCu2+<15g/L时间10-60Sec操作条件:精品资料各站药水作用(zuòyòng)及原理：3、预浸（H2SO4）作用(zuòyòng)：活化铜面，同时避免生水带入活化缸，维持活化缸的稳定性。H2SO41.5-2.0%温度25-32℃时间30-60Sec操作条件:精品资料4、活化（KAT-450）作用机理：硫酸型钯（Pd）系活化剂，溶液的Pd浓度为10ppm，工件铜面经活化处理后，铜面均匀分布Pd离子，且结合(jiéhé)牢固。Pd作为下游化镍的催化剂，铜面有了Pd，也就有了活性。各站药水(yàoshuǐ)作用及原理：精品资料各站药水作用(zuòyòng)及原理：4、活化（KAT-450）生产时溶液需进行连续的循环(xúnhuán)过滤。补加：1.1L/50m2;更换：3MTO；配槽：KAT-450：10%V/VH2SO4：1.8%V/VPd8-12ppmH2SO41.5-2.0%温度25-32℃时间30-60Sec操作条件:精品资料5、化学镀镍（NPR-4）化学机理：是以次(yǐcì)磷酸钠（NaH2PO2）为还原剂的弱酸性溶液。次磷酸（H3PO2）是一元酸，有两个氢是不可电离的共价原子，当有催化剂（如Pd、Fe等）存在时，次磷酸根（H2PO2-）离子释放出具有很强活性的原子氢：各站药水作用(zuòyòng)及原理：精品资料H2PO2-+H2OPd催化H2PO3-+2[H]

新生态原子(yuánzǐ)氢将Ni2+还原成金属Ni：Ni2++2[H]Ni+2H+另一部分新生态原子(yuánzǐ)氢将H2PO2-还原生成P：H2PO2-+[H]P+OH-+H2O各站药水(yàoshuǐ)作用及原理：精品资料新生的磷（P）和镍（Ni）反应：3Ni+PNi3P未参加反应的新生态原子氢结合(jiéhé)成氢气：2[H]H2

从机理来看，化学镀镍过程中，产生大量H+使溶液PH降低，同时也产生氢气，故有大量气泡逸出。各站药水作用(zuòyòng)及原理：精品资料镍盐：镍盐是镀液中的主盐，以硫酸镍（NiSO4）为主，镀液中Ni2+浓度升高，并不一定会使沉积速度加快，反而会使镀液稳定性降低，易出现粗糙镀层。Ni2+浓度太低，会导致沉积速度降低，浓度波动(bōdòng)最好不超过10%。溶液中各成分(chéngfèn)的作用：精品资料还原剂：次磷酸钠（NaH2PO2）是还原剂，它的浓度太高使溶液易分解，浓度太低导致镀层沉积(chénjī)速度太慢。溶液中各成分(chéngfèn)的作用：络合剂：络合剂能使Ni2+生成稳定的络合物，同时可防止生成氢氧化物或亚磷酸盐沉淀。柠檬酸、羟基乙酸、乳酸等是常用的络合剂。精品资料稳定剂：稳定剂可提高化学镀镍液的稳定性，防止自分解。微量硫代硫酸盐、硫脲、焦亚硫酸钾等可作为稳定剂使用，但用量不能过量，否则会引起(yǐnqǐ)相反的效果。溶液中各成分(chéngfèn)的作用：加速剂：加速剂的作用是提高镍的沉积速度，如：琥珀酸，碱金属氟化物（NaF）等。精品资料缓冲剂：缓冲剂的作用是维持(wéichí)pH值的稳定，如H3BO3；NaF等。溶液中各成分(chéngfèn)的作用：润湿剂：为降低界面表面张力，改善表面润湿性，需要加入聚氧乙烯脂肪醇醚等表面活性剂。商业配方中将以上诸因素配合到最佳状态，给出一个稳定且可操作的化学镀镍溶液。精品资料操作(cāozuò)条件的影响当镀液配方选定以后，严格控制操作条件才能得到满意的化学镀镍层。PH值最佳pH在4.6左右。当降低时，反应速度降低，镀层中的磷含量降低。但当pH达到6时，溶液中的H2PO2-会自发转化为H2PO3-，进而生成难溶的NiPO3，使溶液混浊而失效(shīxiào)。一般新配液pH可用高限，随着溶液的使用，pH可用到低限。当NiPO3累积太多，达100~130g/l时，溶液废弃。精品资料镀层的含磷量影响镀层的可焊性、抗蚀性和化学金的沉积速度(sùdù)。磷含量升高，镀层可焊性降低，抗蚀性升高，化学金的沉积速度(sùdù)降低。镍镀层中磷含量从6~10%，化学金的沉积速度(sùdù)几乎降低一倍。镀层中的P含量以6~8%为佳。操作(cāozuò)条件的影响磷（P）精品资料对印制板化学镀镍而言，较低的操作温度是有利的。操作温度的确定受溶液组成和前处理催化工艺的影响。选择硫酸型的钯催化剂比盐酸型的钯催化剂镀镍操作温度可以(kěyǐ)低些。由于温度对反应速度至关重要，最好将操作温度控制在±1℃。操作条件(tiáojiàn)的影响温度精品资料化学镀镍用空气搅拌或工件移动（移速0.5~1m/min），不宜用超声搅拌。目的:1.使镀液温度均匀,防止局部过热;2.保持溶液的浓度均匀,从而(cóngér)使镀层厚度均匀3.有利于工件表面H2↑的析出,防止产生针孔、凹点或粗糙;操作条件(tiáojiàn)的影响搅拌精品资料可根据加工板面积测算进行补充。Ni2+浓度应控制在最佳(zuìjiā)浓度的±10%，故要及时补充。由于不同料号的线路面积有差异，所以按加工面积补充会有一定的偏差。有条件的，按分析补充会更加准确。镀液维护(wéihù)

Ni2+的补充精品资料化学镀镍溶液的寿命(shòumìng)以周期（Turnover）计算，一般在4周期以上，有些也可达到5~7周期。所谓“周期”是以镍的补充量而言，当镍补充量累积达到开缸时镍的含量时，即为一个周期。例：新缸中，Ni2+浓度4.5g/l，在操作过程中通过数次补充，当补充量累积达到27g/l，Ni2+时，即认为寿命(shòumìng)已达6周期。镀液维护(wéihù)精品资料2）pH:调整(tiáozhěng)应及时，降低pH用10%H2SO4，升高pH用10%NaOH，或用氨水(25%)。3）温度:应控制在±1℃。为防止镀液局部过热，不宜选用大功率的电加热器，溶液要加强搅拌。镀液维护(wéihù)精品资料4）过滤：溶液需要用1um的PP滤芯进行循环过滤，以保持溶液的净化(jìnghuà)。5）化学镀镍液的装载量不可过多，否则反应过于剧烈还会导致镀液的分解，一般以0.5dm2/l为宜。镀液维护(wéihù)精品资料化学(huàxué)镍槽的组成：项目名称配槽量工作条件NPR-4M150ml/lNPR-4A50ml/lNPR-4D4ml/lPH4.5-4.7温度82-85℃时间20min补充(bǔchōng)时，先计算出NPR-4A的量，再按A:B:C:D=1:1:1:0.4的比例补加各成分,

精品资料化学(huàxué)镀金化学镀金有：镀薄金和镀厚金两种化学镀薄金又叫浸金、置换金，直接(zhíjiē)沉积在化学镍基体上，其置换反应式：Ni+2Au（CN）-2Au+Ni2++2CN-精品资料Ni（-0.25V）和Au（1.68V）的电极电位相差很大，Ni可以置换出溶液中的金，当镍全部被金层覆盖后，反应即停止(tíngzhǐ)，因此置换金的厚度一般只能是0.03—0.1um，不能再增厚。化学(huàxué)镀金精品资料化金槽的组分(zǔfèn):项目名称配槽量工作条件BX-61200ml/l金盐0.7g/lPH4.4-4.8温度88-92℃时间6-8min精品资