化学镍和电镀镍区别修订稿
化学镀镍
化学镀镍1 化学镀的定义化学镀是在无电流通过(无外界动力)时借助还原剂在同一溶液中发生的氧化还原作用,从而使金属离子还原沉积在零件表面上的一种镀覆方法.M n+ + ne(由还原剂提供的) 催化表面M02 化学镀与电镀的区别电镀是利用外电流将电镀液中的金属离子在阴极上还原成金属的过程。
而化学镀是不外加电流,在金属表面的催化作用下经化学还原法进行的金属沉积过程。
3 化学镀的优缺点优点:(1)可以在由金属,半导体和非导体等各种材料制成的零件上镀覆金属。
(2)无论零件的几何形状如何复杂,凡能接触到溶液的地方都能获得厚度均匀的镀层。
(3)可以获得较大厚度的镀层,甚至可以电铸。
(4)无需电源。
(5)镀层致密,孔隙小。
(6)镀层往往具有特殊的化学,机械或磁性能。
缺点:(1)溶液稳定性差,溶液维护,调整和再生等比较麻烦,成本比电镀高。
(2)镀层常显示出较大的脆性。
4 化学镀镍和电镀镍制品性能比较5(1)纯金属镀层,如C u Sn Ag Au Ru Pd(2)二元合金镀层,如Ni—P Ni—B C o—P C o—B(3)三元及四元合金镀层,如Ni—Co—P Ni—W—Sn—P(4)化学复合镀层6 化学镀镍的定义化学镀镍,又称为无电解镀镍,是在金属盐和还原剂共同存在的溶液中靠自催化的化学反应而在金属表面沉积了金属镀层的成膜技术.7 化学镀镍的基本工艺如同其他湿法表面处理一样,化学镀镍包括镀前处理、施镀操作、镀后处理各部分工艺序列组成,正确地实施工艺全过程才能获得质量合格的镀层。
然而,与电镀工艺比较,化学镀镍工艺全过程应格外仔细。
化学镀取决于在工件表面均匀一致的、迅速成的初始状态(起镀过程),化学镀镍并无外力启动和帮助克服任何表面缺陷;于是,工件一进入镀液即形成均匀一致的沉积界面,这一点很重要,因为化学镀是靠表面条件启动的,即异相表面自催化反应,而不是电力。
一般来说,化学镀镍液比较电镀液更加敏感娇弱。
其中各项化学成份的平衡、工艺参数的可操作范围比较狭窄;对于污染物的耐受能力较差,甚至ppm级的重金属离子就可能造成镀层性能恶化或漏镀、停镀;考虑到化学镀液的寿命,比较电镀液而言,十分有限,需要给予更多的维护,尽可能延长化学镀液寿命是十分重要的。
化学镍与电镀镍知识分享
耐蝕性
較差,需要與其他金屬 優良,大部分場合下可代替不銹鋼 鍍層組成多層體系來保 證其耐蝕性
硬度
鍍態下HV350~650, 鍍層較軟易拋光
鍍態下HV500-550(HRC49-55), 400℃熱處理1H後為HV900-1000 (HRC69-72),鍍層硬度隨含磷量增 加而提升
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化學鍍鎳與電鍍鎳
續上頁…
耐磨性及結 耐磨性較低,單層鍍鎳
合力
與基體結合力差
ห้องสมุดไป่ตู้
鍍層具有自潤滑性能,耐磨性良好,與 基體結合力良好,如軟鋼上為210~ 420MPa、不銹鋼上為160-200MPa、Al 上為100-250MPa
鍍層厚度
一般鋼件上鍍覆不超過 鍍層的厚度可控,一般為10-15μm/h,鍍 20μm,且鍍層厚度不易 層最高可達400μm 控制
當鎳層沉積到活化的零件表面後由於鎳具有 自催化能力,所以該過程將自動進行下去。
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化學鍍鎳與電鍍鎳
化學鍍鎳鍍層分類
◎ 以次磷酸鈉為還原劑時,化學鍍鎳所鍍出的鍍層為鎳磷( Ni-P)合金,按其 磷含量的不同可分為低磷(磷含量低於3% )、中磷(磷含量在3-10% )、高磷 (磷含量高於10% )三大類;
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化學鍍鎳與電鍍鎳
電鍍鎳之適用范圍
◎ 可用作表面鍍層,但主要用於鍍鉻打底,防止腐蝕,增加耐磨性、光澤 和美觀,為裝飾性防護鍍層
◎ 廣泛用於汽車、自行車、鐘錶、醫療器械、儀器儀錶和日用五金等方面
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化學鍍鎳與電鍍鎳
三、化學鍍鎳與電鍍鎳區分
類別 項目
電鍍鎳
化學鍍鎳
鍍層結構
純鎳,鍍層結晶細緻、 鎳磷合金,鍍層系非晶態,孔隙小, 平滑光亮、內應力較小、表面光潔緻密無孔 孔隙率高
化学镍金与电镀镍金表面处理焊盘的比较研究
化学镍金与电镀镍金表面处理焊盘的比较研究罗道军贺光辉中国赛宝实验室广州510610,摘要本文对比分析了化学镍金处理的焊盘与电镀镍金处理的焊盘的形貌、结构以及润湿性能差异,并给出了使用这两类表面处理的优缺点以及针对相应问题的预防控制措施。
关键词:化学镍金电镀镍金表面处理引言由于化学镍金(ENIG)表面处理以及电镀镍金表面处理的突出的可焊性好和平整度好的优点,使得越来越多的电子产品使用镍金表面处理的PCB。
同时由于使用镍金镀层的焊盘可以邦定的同时还可以耐高温的老化,甚至在无铅工艺条件下可以经过2~3次的焊接后,未焊接的焊盘仍然可以保持很好的可焊性。
而价格相对低廉的有机助焊保护膜(OSP)和热风整平处理(HASL)的合金可焊性涂层由于其不耐高温老化或是平整度不能满足日益增长的细间距安装的要求。
因此,随着电子产品的小型化与无铅化以及人们对高可靠性的要求,镍金表面处理焊盘的印制电路板的使用将越来越广泛,但是选用化学镍金还是电镀镍金的表面处理,哪个更合适呢?本文将探讨化学镍金与电镀镍金的差异以及各自存在的可靠性风险,以及预防风险的措施。
1化学镍金与电镀镍金的基本工艺化学镍金最大的优点之一就是工艺相对简单,只需使用两种关键的化学药水,即含有次磷酸盐与镍盐的化学镀液与酸性金水(含有KAu(CN)2)。
工艺一般先经过酸洗、微蚀、活化、化学镀镍、清洗、浸金等过程,关键的步骤是在铜焊盘上自催化化学镀镍,通过控制时间和温度以及pH值等参数来控制镍镀层的厚度;再利用镀好的新鲜镍的活性,将镀好镍的焊盘浸入酸性的金水中,通过化学置换反应将金从溶液中置换到焊盘表面,而部分表面的镍则溶入金水中,这样只要置换上来的金将镍层完全覆盖,则该置换反应自动停止,清洗焊盘表面的污物后工艺即可完成。
这就是说化学镍金的工艺相对容易控制,这时的镀金层往往只有约0.03~0.1微米的厚度,且各种形状或各部位的镀层厚度都均匀一致。
电镀镍金是通过施电的方式,在焊盘的铜基材上镀上一层低应力的约3~5微米的镍镀层,然后再在镍上镀上一层约0.01~0.05微米的薄金,在电镀液一定的情况下,通过控制电镀的时间来实现对镀层厚度的控制。
浅谈抽油泵筒化学镀镍,镀铬,电镀镍钴铁处理
抽油泵泵筒化学镀镍,镀铬,电镀镍钴铁镀层比较分析石油和天然气是化学镀镍的重要市场之一,油田采油和输油管道设备广泛地采用化学镀镍技术.典型的石油和天然气工业腐蚀环境为井下盐水,二氧化碳,硫化氢,温度高达170~200℃,并伴有泥沙和其他磨粒冲蚀等等,腐蚀环境相当恶劣.低碳钢油气管道在如此苛刻的条件下,仅有2~3个月的寿命.经过50~100um厚的高磷化学镀镍层保护之后,其腐蚀速率降低到与哈氏合金相当的程度.考虑到耐蚀合金价格昂贵,从性能价格比上讲,碳钢管道采用化学镀镍保护的技术经济性能最好.浅谈抽油泵筒化学镀镍与镀铬处理泵壳,叶轮和出口管道等油气用泵零件,根据腐蚀环境不同,经化学镀镍镀厚25~75um不等,防腐蚀效果优良.抽油泵化学镀镍是一种理想的应用实例:在西得克萨斯油田,经化学镀镍保护的抽油泵,寿命长达4年以上,同样末加保护的抽油泵的寿命不超过6个月.化学镀镍层耐蚀耐磨,而且由于化学镀镍层的高度均匀性,可以使抽油泵筒制成整体件,从而显著地提高了抽油泵品质,降低生产成本.在油田,高磷化学镀镍亦广泛地应用于油水分离装置的加热器表面以防腐蚀,镀厚通常为25~75um.集油和输油装置的阀门,管接头,管箍等亦采用化学镀镍保系列防腐耐磨组合抽油泵是在普通泵的基础上研制的。
其柱塞表面喷焊镍基合金,泵筒内壁镀硬铬,,采用dw-09添加剂镀铬,耐蚀性提高2-3倍。
阀罩、球座等关键零部件均采用耐蚀性能强、机械性能优的材料制造。
化学镀成本高,镀液不好维护。
成本高。
电镀铬不环保.但采用新技术,可实现废水零排放。
镍钴铁三元合金代铬镀层添加剂我公司开发的最新一代的取代镀铬的电镀层,该镀层以镍钴铁合金为主体性能优越,工艺简单;镍钴铁合金的物化性:耐蚀性由于微晶构造,合金镀层具有优良的耐蚀性,在氯化钠溶液体系(IS03768)中该合金镀层的耐蚀性2.6倍于铬镀层。
耐磨性由于Ni3Fe和NiC03金属互化物的硬化而产生高耐磨性。
化学镀镍
化学镀镍化学镀镍已成为国际上表面处理领域中发展最快的工业技术之一,以其优良的性能,在几乎所有的工业部门都得到了广泛应用,每年总产值达10亿美元,而且每年还以5%~7%的速度递增。
化学镀镍是以次磷酸盐为还原剂,经自催化电化学反应而沉积出镍磷合金镀层的新技术。
镀履过程由于是无电流通过的条件下进行的,又称无电解镀镍(Elctroless Nickelplating)简称EN技术。
它具有深镀能力强、均镀能力好、镀层致密、孔隙率低等技术特点,应用范围已扩展到工业生产的各个领域,目前是全球最优秀的表面处理之一。
一、性质和用途用次磷酸钠作还原剂获得的镀层实际上是镍磷合金。
依含磷量不同可分为低磷(1%~4%)、中磷(4%~10%)和高磷(10%~12%)。
从不同pH值的镀液中可获得不同含磷量的镀层,在弱酸性液(pH=4~5)中可获得中磷和高磷合金;从弱碱性液(pH=8~10)中可获得低磷和中磷合金。
含磷为8%以上的Ni-P合金是一种非晶态镀层。
因无晶界所以抗腐性能特别优良。
经过热处理(300~400℃)变成非晶态与晶态的混合物时硬度可高达HV=1155;化学复合镀层硬度更高,如Ni-P-SiC,镀态HV=700,350℃热处理后可达到HV=1300。
非晶态合金是开发新材料的方向,现已成为工程学科的一大热门。
近年低磷化学镀镍是研究开发的又一热点,含磷1%~4%的Ni-P合金,镀态的HV=700,热处理后接近硬铬的硬度,是替代硬铬层的理想镀层,又是可在铝上施镀的好镀种。
化学镀层的种类、性质和主要用途,列于表3-1-2。
化学镀镍层与电镀镍层的性能比较,列于表3-1-3。
表3-1-2 化学镀镍种类性质和主要用途表3-1-3 化学镀镍与电镀镍的性能比较化学镀镍的脆性较大,在钢上仅能经受2.2%的塑性变形而不出现裂纹。
在620℃下退火后,塑性变形能力可提高到6%;当热处理温度达840℃时,其塑性还可进一步改善。
化学镀镍层同钢铁、铜及其合金、镍和钴等基体金属有良好的结合力。
化学镀镍
化学镀镍ENP简介化学镀镍技术是采用金属盐和还原剂,在材料表面上发生自催化反应获得镀层的方法。
到目前为止,化学镀镍是国外发展最快的表面处理工艺之一,且应用范围也最广。
化学镀镍之所以得到迅速发展,是由于其优越的工艺特点所决定。
一、化学镀镍层的工艺特点1. 厚度均匀性厚度均匀和均镀能力好是化学镀镍的一大特点,也是应用广泛的原因之一,化学镀镍避免了电镀层由于电流分布不均匀而带来的厚度不均匀,电镀层的厚度在整个零件,尤其是形状复杂的零件上差异很大,在零件的边角和离阳极近的部位,镀层较厚,而在内表面或离阳极远的地方镀层很薄,甚至镀不到,采用化学镀可避免电镀的这一不足。
化学镀时,只要零件表面和镀液接触,镀液中消耗的成份能及时得到补充,任何部位的镀层厚度都基本相同,即使凹槽、缝隙、盲孔也是如此。
2. 不存在氢脆的问题电镀是利用电源能将镍阳离子转换成金属镍沉积到阳极上,用化学还原的方法是使镍阳离子还原成金属镍并沉积在基体金属表面上,试验表明,镀层中氢的夹入与化学还原反应无关,而与电镀条件有很大关系,通常镀层中的含氢量随电流密度的增加而上升。
在电镀镍液中,除了一小部分氢是由NiSO4和H2PO3反应产生以外,大部分氢是由于两极通电时发生电极反应引起的水解而产生,在阳极反应中,伴随着大量氢的产生,阴极上的氢与金属Ni-P合金同时析出,形成(Ni-P)H,附着在沉积层中,由于阴极表面形成超数量的原子氢,一部分脱附生成H2,而来不及脱附的就留在镀层内,留在镀层内的一部分氢扩散到基体金属中,而另一部分氢在基体金属和镀层的缺陷处聚集形成氢气团,该气团有很高的压力,在压力作用下,缺陷处导致了裂纹,在应力作用下,形成断裂源,从而导致氢脆断裂。
氢不仅渗透到基体金属中,而且也渗透到镀层中,据报道,电镀镍要在400℃×18h或230℃×48h的热处理之后才能基本上除去镀层中的氢,所以电镀镍除氢是很困难的,而化学镀镍不需要除氢。
工艺技术化学镀镍详解
工艺技术:化学镀镍详解一、化学镀镍层的工艺特点1.厚度均匀性厚度均匀和均镀能力好是化学镀镍的一大特点,也是应用广泛的原因之一,化学镀镍避免了电镀层由于电流分布不均匀而带来的厚度不均匀,电镀层的厚度在整个零件,尤其是形状复杂的零件上差异很大,在零件的边角和离阳极近的部位,镀层较厚,而在内表面或离阳极远的地方镀层很薄,甚至镀不到,采用化学镀可避免电镀的这一不足。
化学镀时,只要零件表面和镀液接触,镀液中消耗的成份能及时得到补充,任何部位的镀层厚度都基本相同,即使凹槽、缝隙、盲孔也是如此。
2.不存在氢脆的问题电镀是利用电源能将镍阳离子转换成金属镍沉积到阳极上,用化学还原的方法是使镍阳离子还原成金属镍并沉积在基体金属表面上,试验表明,镀层中氢的夹入与化学还原反应无关,而与电镀条件有很大关系,通常镀层中的含氢量随电流密度的增加而上升。
在电镀镍液中,除了一小部分氢是由NiSO4和H2PO3反应产生以外,大部分氢是由于两极通电时发生电极反应引起的水解而产生,在阳极反应中,伴随着大量氢的产生,阴极上的氢与金属Ni-P合金同时析出,形成(Ni-P)H,附着在沉积层中,由于阴极表面形成超数量的原子氢,一部分脱附生成H2,而来不及脱附的就留在镀层内,留在镀层内的一部分氢扩散到基体金属中,而另一部分氢在基体金属和镀层的缺陷处聚集形成氢气团,该气团有很高的压力,在压力作用下,缺陷处导致了裂纹,在应力作用下,形成断裂源,从而导致氢脆断裂。
氢不仅渗透到基体金属中,而且也渗透到镀层中,据报道,电镀镍要在400℃×18h或230℃×48h的热处理之后才能基本上除去镀层中的氢,所以电镀镍除氢是很困难的,而化学镀镍不需要除氢。
3.很多材料和零部件的功能如耐蚀、抗高温氧化性等均是由材料和零部件的表面层体现出来,在一般情况下可以采用某些具有特殊功能的化学镀镍层取代用其他方法制备的整体实心材料,也可以用廉价的基体材料化学镀镍代替有贵重原材料制造的零部件,因此,化学镀镍的经济效益是非常大的。
化学镀镍工艺
厚度l0μmpH值4~6②碱性化学镍硫酸镍25g/L焦磷酸钾50g/L次亚磷酸钠25g/LpH值8~10温度70℃时间lOmin厚度2.5μm 或氯化镍30g/L氯化铵50g/L次亚磷酸钠10g/LpH值8~10温度90℃时间60min厚度8μm③低温化学镀镍硫酸镍30g/L温度30~40℃柠檬酸铵50g/L时间5~10min次亚磷酸钠20g/L厚度0.2~0.5μmpH值8~9.5本工艺主要用于塑料电镀,以防止塑料高温变形。
(2)以硼氢化钠为还原剂的化学镀镍①高温型氯化镍30g/L亚硫基二乙酸lg/L乙二胺60g/LpH值12硼氢化钠0.5g/L温度90℃②低温型硫酸镍20g/L亚硫基二乙酸lg/L酒石酸钾钠40g/LpH值12硼氢化钠2.2g/L温度45℃(3)化学镀镍的配制方法和注意事项化学镀镍由于是自催化型镀液,如果配制不当,会使镀液稳定性下降,甚至于自然分解而失效。
因此,在配制时要遵循以下几个要点:①镀槽采用不锈钢、搪瓷、塑料材料;②先用总量1/3的热水溶解镍盐,最好是去离子水;③用另外l/3的水量溶解络合剂、缓冲剂或稳定剂;④将镍盐溶液边搅拌边倒入络合剂溶液中;⑤用余下l/3的水溶解还原剂,在使用前加入到上液中;⑥最后调pH值,加温后使用。
化学镀镍液的维护和原料的补充不能在工作状态下进行,首先要使镀液脱离工作温度区,即要降低镀液温度,同时又不能直接将固体状的材料加入到镀槽,一定要先用去离子水溶解后再按计算的量加入。
否则会使镀液不稳定而失效。
同时镀液的装载量也是很重要的参数,既不可以多装(≤1.25dm2/L),也不要少于0.5dm2/L,否则也会使镀液不稳定。
总之,化学镀液的稳定性是操作者务必随时关注的要点。
化学镀镍
化学镀镍張正東发表于: 2010-8-18 16:10 来源: 半导体技术天地化学镀化学镀是在无电流通过(无外界动力)时借助还原剂在同一溶液中发生氧化还原作用,从而使金属离子还原沉积在自催化表面表面上的一种镀覆方法。
化学镀与电镀的区别在于不需要外加直流电源,无外电流通过,故又称为无电解镀(Electroless Plating)或“自催化镀”(Autocatalytic Plating)。
所以化学镀可以叙述为一种用以沉积金属的、可控制的、自催化的化学还原过程,其反应通式为:上述简单反应式指出,还原剂Rn+经氧化反应失去电子,提供给金属离子还原所需的电子,还原作用仅发生在一个催化表面上。
因为化学镀的阴极反应常包括脱氢步骤,所需反应活化能高,但在具有催化活性的表面上,脱氢步骤所需活化能显著降低。
化学镀的溶液组成及其相应的工作条件也必须是使反应只限制在具有催化作用的零件表面上进行,而在溶液本体内,反应却不应自发地产生,以免溶液自然分解。
对于某一特定的化学镀过程来说,例如化学镀铜和化学镀镍时,如果沉积金属(铜或镍)本身就是反应的催化剂,那么,这个化学镀的过程是自动催化的,基本上是与时间成线性关系,相当于在恒电流密度下电镀,可以获得很厚的沉积层。
如果在催化表面上沉积的金属本身不能作为反应的催化剂,那么一旦催化表面被该金属完全覆盖后,沉积反应便终止了,因而只能取得有限的厚度。
例如化学镀银时的情形,这样的过程是属于非自动催化的。
化学镀不能与电化学的置换沉积相混淆。
后者伴随着基体金属的溶解;同时,也不能与均相的化学还原过程(如浸银)相混淆,此时沉积过程会毫无区别地发生在与溶液接触的所有物体上。
随着工业的发展和科技进步,化学镀已成为一种具有很大发展前途的工艺技术,同其他镀覆方法比较,化学镀具有如下特点:(1)可以在由金属、半导体和非导体等各种材料制成的零件上镀覆金属;(2)无论零件的几何形状如何复杂,凡能接触到溶液的地方都能获得厚度均匀的镀层,化学镀溶液的分散能力优异,不受零件外形复杂程度的限制,无明显的边缘效应,因此特别适合于复杂零件、管件内壁、盲孔件的镀覆;(3)对于自催化的化学镀来说,可以获得较大厚度的镀层,甚至可以电铸;(4)工艺设备简单,无需电源、输电系统及辅助电极,操作简便;(5)镀层致密,孔隙少;(6)化学镀必须在自催化活性的表面施镀,其结合力优于电镀层;(7)镀层往往具有特殊的化学、力学或磁性能。
表面处理之化学沉镍金
化学沉镍金部分本公司EC-303系列为弱酸性镍/磷合金化学镍镀液,具有如下特性:、镀层磷含量稳定,镀层组成Ni93±1% P 7±1% 。
、适用于PCB/FPC沉镍金,FPC沉镍金时仅镍缸参数有所不同。
、操作温度范围宽,对绿油攻击极小。
、槽液稳定,管理简易方便,镍槽可使用自动加药装置。
、化学镍沉积速率稳定:PCB一般为10~13um/hr,FPC一般为8~11 um/hr。
、生产中前后制程对化学沉镍金的影响生产中前后制程对化学沉镍金的影响、板材:特殊板材吸附钯能力特强,在水洗不足或镍缸活性较强时,易出现渗镀现象。
如一些无卤素单面板材,孔及背面易上镍金。
一般采用过毒钯液处理或适当降低镍缸活性做板,即可避免。
、钻孔:钻孔进、退刀速率控制不良,钻咀刀锋前缘有损坏,导致钻孔后孔壁太粗糙,则化镍金时N-PTH孔易上镍金。
、图形制作/图形电镀:在线路制作工序,因板面显影不良易导致图形电镀时板面粗糙、发白。
此类缺陷是电镀铜后夹在铜层下面,经表面处理无法去除,而在化镍金时镍层无法掩盖此缺陷,最终的结果直接导致报废。
图形电铜面本身颗粒、针孔、发白、子弹孔等问题在化镍金时亦会呈现类似问题。
、蚀刻/退锡:蚀刻不净问题,在化镍金时可能会长胖或架桥,或N-PTH孔上镍金;有NPTH孔的化镍金板在蚀刻后、退锡前需做毒钯处理,否则NPTH孔容易上Ni/Au;剥锡不净问题,在化镍金时可能会出现白点或露铜甚至甩镍金现象。
丝印阻焊油:渗油(干绿油)、显影不净(感光绿油)等常见问题,在化镍金时极易出现发白、漏镀或甩镍金;油墨烘烤不够,曝光能量过低或者油墨厚度低于15um,在化镍金后极易出现掉油,油墨起泡。
曝光菲林上有垃圾时,化镍金后防焊油墨会点状上镍金。
若显影液残留板面未处理干净则化镍金时容易出现白点与阴阳色问题。
、化镍金前处理的刷磨:.最好使用800#以上或1000#、1200#磨辘细磨,磨辘太粗磨痕太深,化镍金时,金面可能会粗糙或发白,同时也会伤及阻焊油与保护膜,刷磨太轻太浅,则达不到应有的效果。
化学镍金与电镀镍金表面处理焊盘的比较研究
化学镍金与电镀镍金表面处理焊盘的比较研究罗道军贺光辉中国赛宝实验室广州 510610,luodj@摘要本文对比分析了化学镍金处理的焊盘与电镀镍金处理的焊盘的形貌、结构以及润湿性能差异,并给出了使用这两类表面处理的优缺点以及针对相应问题的预防控制措施。
关键词:化学镍金电镀镍金表面处理引言由于化学镍金(ENIG)表面处理以及电镀镍金表面处理的突出的可焊性好和平整度好的优点,使得越来越多的电子产品使用镍金表面处理的PCB。
同时由于使用镍金镀层的焊盘可以邦定的同时还可以耐高温的老化,甚至在无铅工艺条件下可以经过2~3次的焊接后,未焊接的焊盘仍然可以保持很好的可焊性。
而价格相对低廉的有机助焊保护膜(OSP)和热风整平处理(HASL)的合金可焊性涂层由于其不耐高温老化或是平整度不能满足日益增长的细间距安装的要求。
因此,随着电子产品的小型化与无铅化以及人们对高可靠性的要求,镍金表面处理焊盘的印制电路板的使用将越来越广泛,但是选用化学镍金还是电镀镍金的表面处理,哪个更合适呢?本文将探讨化学镍金与电镀镍金的差异以及各自存在的可靠性风险,以及预防风险的措施。
1 化学镍金与电镀镍金的基本工艺化学镍金最大的优点之一就是工艺相对简单,只需使用两种关键的化学药水,即含有次磷酸盐与镍盐的化学镀液与酸性金水(含有KAu(CN)2)。
工艺一般先经过酸洗、微蚀、活化、化学镀镍、清洗、浸金等过程,关键的步骤是在铜焊盘上自催化化学镀镍,通过控制时间和温度以及pH值等参数来控制镍镀层的厚度;再利用镀好的新鲜镍的活性,将镀好镍的焊盘浸入酸性的金水中,通过化学置换反应将金从溶液中置换到焊盘表面,而部分表面的镍则溶入金水中,这样只要置换上来的金将镍层完全覆盖,则该置换反应自动停止,清洗焊盘表面的污物后工艺即可完成。
这就是说化学镍金的工艺相对容易控制,这时的镀金层往往只有约0.03~0.1微米的厚度,且各种形状或各部位的镀层厚度都均匀一致。
电镀镍金是通过施电的方式,在焊盘的铜基材上镀上一层低应力的约3~5微米的镍镀层,然后再在镍上镀上一层约0.01~0.05微米的薄金,在电镀液一定的情况下,通过控制电镀的时间来实现对镀层厚度的控制。
化学镀和电镀
电镀是一种电化学过程,也是一种氧化还原过程。
电镀镍的优点是镀层结晶细致、平滑光亮,内应力小,与草次金属化层结合力强。
电镀镍的缺点:1.受金属化瓷件表面的清洁和镀液纯净程度的影响大,造成电镀后金属化瓷件的缺陷较多,例如起皮、起泡、麻点、黑点等
2.均镀能力差。
极易受电镀挂具和在镀缸中位置不同的影响。
3.对于形状复杂或由细小的深孔或盲孔的瓷件不能获得较好的电镀表面。
化学镀镍:
无电镀或自催化镀。
它是一种不加外在电流的情况下,利用还原剂在活化零件表面上自催化还原沉积得到镍层。
当镍层沉积到活化零件表面后由于镍具有自催化能力,所以该过程将自动进行下去,一般化学镀镍得到的为合金镀层。
常见的是Ni-P合金和Ni-B合金
优点:不用电源,厚度均匀致密,针孔烧,均镀好,能在复杂零件表面沉积,深镀能力强,抗腐蚀性能好,镀镍速度快,厚度可达10-50微米。
镀层在烧氢后无起皮、起泡等
缺点:镀层为非晶的层状结构,虽然进行热处理后,镀层结晶化,其层状结构逐渐消失,但是对陶瓷-金属封接件的抗拉强度有所降低。
2.镀液的成本高、寿命短、耗能大
3.镀液对杂质敏感、需经常处理,因而使工艺的可操作性能变的相对复杂。
电镀镍和化学镀镍的区别在哪里
电镀镍和化学镀镍的区别在哪里?
电镀厂中的化学镀镍与常规电镀镍从原理上的区别就是电镀需要外加的电流和阳极,而化学镀镍是依靠在金属表面所发生的自催化反应。
化学镀镍与常规电镀镍其他不同之处如下描述分析:01.化学镀镍层表面是极为均匀的,只要镀液可以浸泡得到镍层表面,电镀过程中溶质交换充分,镀层就会非常均匀,几乎可以达到仿形的效果。
02.电镀无法对一些形状复杂的产品素材进行全表面施镀,但化学镀可以对任何形状工件施镀。
03.高磷的化学镀镍层为非晶态,镀层表面没有任何晶体间隙,而电镀层为典型的晶态镀层。
04.电镀因为有外加的电流,所以镀速要比化学镀快得多,同等厚度的镀层电镀要比化学镀提前完成。
05.化学镀层的结合力要普遍高于电镀层06.化学镀由于大部分使用食品级的添加剂,不使用诸如氰化物等有害物质,所以化学镀比电镀要环保一些。
07.化学镀目前市场上只有纯镍磷合金的一种颜色,而电镀可以实现很多色彩。
化学镀镍和电镀镍性能比较-20151019
序号
性能比较
电镀镍
化学镀镍
依据
备注
1
组成
含镍99%以上
平均92%Ni+8%P
GB/T3919-1992
自催化镍--磷镀层 技术要求和试验方法
2
结构
晶态
非晶态
3
密度
8.9平均7.94镀层均匀性变化
±10%
5
熔点/℃
1455
~890
6
镀后硬度(VHN)
150-400
500-600
7
热处理后硬度(VHN)
化学镀镍,就是一个配方,最多加一个恒温装置,镀件放到镀液中就能镀镍,成本较小
/
不变
900~1000
8
耐磨性
良好
优良
9
耐腐蚀性
良好(镀层有孔隙)
优良(镀层几乎无空隙)
10
相对磁化率
36
4
11
电阻率
7
60~100
12
热导率
0.67
0.04~0.08
13
线膨胀系数/K-1
13.5
14.0
14
弹性模量/MPa
207
69
15
延伸率
6.3%
2%
16
内应力
±69
±69
17
成本
电镀镍需要电镀设备,成本较大
电解镀镍和化学镀镍
电解镀镍和化学镀镍
电解镀镍的优点在于其能够生成均匀的镀层,具有较高的硬度和耐磨性。
同时,电解镀镍还能够改善金属表面的耐腐蚀性能。
这些优点使得电解镀镍广泛应用于制造航空、汽车、电子和化工等领域的零部件。
化学镀镍的优点则是其能够在基材表面生成非常细小的镀层。
这种细小的镀层能够提高金属表面的抗氧化性能,并能够提高金属表面的美观度。
化学镀镍主要应用于制造电子、电信和计算机等领域的零部件。
总的来说,电解镀镍和化学镀镍各有其独特的应用领域和优点。
在实际应用中,需要根据具体的需求和要求选择合适的镀镍工艺。
- 1 -。
化学镀金电镀镍与化学镍相比成本高谁能耐用
化学镀金电镀镍与化学镍相比成本高谁能耐用2010-09-11问题:电镀镍与化学镍相比成本高?谁能耐用?我的要求是镀好之后还要拉丝,封油的!锁具来的!急!最佳答案:没有最佳答案其他回答1:化学镀相比电镀其主要特点如下:①.化学镀可用于各种基体,包括金属、半导体及非金属。
②.化学镀厚度均匀,无论工件如何复杂,只要采取适当的技术措施,就可以在工件上得到均一镀层。
③.对于能自动催化的化学镀而言,可获得任意厚度的镀层,甚至可以电铸。
④.化学镀所得到的镀层具有很好的化学、机械和磁学性能(如镀层致密、硬度高等)。
由于化学镀具有一些优于电镀的特性,所以获得了广泛的应用。
化学镀最先开始于化学镀镍,目前已经发展到化学的铜、化学镀钴、化学镀锡及化学镀金、银、铂等其他贵金属以及多元合金,且在电子及微电子工业上得到了高速的发展。
电镀较化学镀发展历史久,技术成熟,在工业行业中有着极其广泛的应用。
相比于化学镀,电镀层更容易获得,且与基体结合力较强,性能稳定。
电镀、刷镀和化学镀电镀电镀是一种用电化学方法在镀件表面上沉积所需形态的金属覆层工艺。
其目的是改善材料的外观,提高材料的各种物理化学性能,赋予材料表面特殊的耐蚀性、耐磨性、装饰性、焊接性及电、磁、光学性能等。
电镀时将零件作为阴极放在含有欲镀金属的盐类电解质溶液中,通过电解作用而在阴极上(即零件)发生电沉积现象形成电镀层。
镀层材料可以是金属、合金、半导体等,基体材料主要是金属也可以是陶瓷、高分子材料。
1)单金属电镀单金属电镀是指电镀液中只含一种金属离子,电沉积后形成单一金属镀层的方法。
常用的单金属电镀有镀锌、镀铜、镀镍、镀铬、镀锡等,其中以镀铬最为常见。
镀铬主要用于装饰性镀层和耐蚀、耐磨镀层。
其中,镀铬层是最常用的耐磨镀层,它可用于铁基及非铁金属的电镀。
镀铬的镀液由铬酐(CrO3)和硫酸(H2SO4)按一定比例配制而成。
在一定的电流密度(30A/dm2)和一定的温度下(50~60℃)可在工件上镀出一定厚度的铬层,一般约为10~50μm。
化学镀镍摘要
化学镀镍是通过化学还原将溶液中的镍离子还原为镍金属的化学过程,
99%的化学镀镍采用次磷酸钠作还原剂
组成与结构
电镀镍与化学镀镍的主要差别在于纯度和结构方面的较大差异例如电镀镍的纯度一般高于99%但化学镀镍使用次磷酸钠作还原剂镀层的典型组成为92%的镍和8%的磷磷含量对镀层性能有重要影响它可在3%~12%的宽范围内变化工业上通常根据镀层磷含量的不同来区分化学镀镍镀层如
低磷磷含量2%~5%
中磷磷含量6%~9%
高磷磷含量10%~13%
所以一旦确定了对镀层的性能要求必须确定适当的化学镀镍类型正如后面将谈到的低磷和高磷镀层的耐腐蚀性和硬度有很大的差别。
化学镀镍的结构决定了其某些独特性能与电镀镍的晶体结构有很大不同化学镀镍通常是非晶结构或是包含超细微晶的结构随着磷含量的增加镀层中非晶结构占主导当磷含量大于10.5%时镀层完全是非晶结构由于化学镀镍没有明确的晶体结构消除了电镀镍晶态镀层出现的晶间腐蚀的可能因此化学镀镍提供了更有效的屏蔽层而使基体免遭腐蚀。
内的各种各样化学品这样的例证已经发表了然而化学镀镍层成分的影响可以从工业上两种较常使用且非常重要的化学品即磷酸和氢氧化钠中所做的腐蚀试验结果非常明显地看出图1314分别给出了低碳钢上的低中和高磷镀层在磷酸和氢氧化钠中的腐蚀速度镀层的磷含量分别是1%~2%6%~8%和10%~11%高磷镀层在磷酸中和低磷镀层在氧化钠中的优越性能清楚地表明了组成的重要性
表2进一步证实了确定化学镀镍类型的重要性
一般说来强碱性环境中低磷化学镀镍层比高磷镀层有更好的耐腐蚀性
的重要性化学镀镍层是通过阻止基体和环境接触达到防腐蚀目的当镀到钢上时它是阴极性
或是非牺牲性的镀膜因此必须要求镀层是连续且无孔的一般推荐镀层的最小厚度是40微米。
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化学镍和电镀镍区别 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-
化学镀镍与电镀镍层性能比较
化学镀镍是通过自身的催化作用,也称为无电镀镍,电镀镍通过基体之间的电位差靠外界放电来进行,成本基本来说没有太大的差别!
电镀镍主要用作防护装饰性镀层。
它广泛用于汽车、自行车、钟表、医疗器械、仪器仪表和日用五金等方面。
借电化学作用,在黑色金属或有色金属制件表面上沉积一层镍的方法。
可用作表面镀层,但主要用于镀铬打底,防止腐蚀,增加耐磨性、光泽和美观。
广泛应用于机器、仪器、仪表、医疗器械、家庭用具等制造工业。
化学镀镍层是极为均匀的,只要镀液能浸泡得到,溶质交换充分,镀层就会非常均匀,几乎可以达到仿形的效果。
电镀镍无法对一些形状复杂的工件进行全表面施镀,但化学镀可以对任何形状工件施镀。
高磷的化学镀镍层为非晶态,镀层表面没有任何晶体间隙,而电镀层为典型的晶态镀,电镀因为有外加的电流,所以镀速要比化学镀快得多,同等厚度的镀层电镀要比化学镀提前完成。
化学镀层的结合力要普遍高于电镀层。
化学镀由于大部分使用食品级的添加剂,不使用诸如氰化物等有害物质,所以化学镀比电镀要环保一些。
化学镀目前市场上只有纯镍磷合金的一种颜色,而电镀可以实现很多色彩。
化学镀镍与电镀镍层性能比较。