(完整版)沉镍金流程

达到所需之镍层厚度。
• 化学反应： Ni2+ +2H2PO2- +2H2O
Ni
+2HPO32-+4H++H2
• 副反应： 4H2PO2+2P+2H2O+H2
2HPO32-
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反应机理
• H2PO2- +H2O HPO32-+H++2H • Ni2++2H Ni+2H+ • H2PO2-+H OH-+P+H2O • H2PO2- + H2O HPO32-+H++H2
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2、操作条件：
Na2S2O8： H2SO4： Cu2+ ：
100±20g/l 20 ±10g/l 5~25g/l
温度：
30 ±2OC
时间：
1.5 ±0.5min
搅拌:摆动及药液循环搅拌或空气打气
槽材质:PVC或PP
加热器:石英或铁弗龙加热器
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3、铜浓度控制：
由于Cu2+对微蚀速率影响较大，通 常 须 将 Cu2+ 的 浓 度 控 制 在 5-25g/l ， 以保证微蚀速率处于0.5-1.5μm之间。 生产过程中,换缸时往往保留1/5-1/3 缸母液(旧液)，以保持一定的Cu2+浓 度。
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4、逆流水洗：
由于带出的微蚀残液，会导致铜 面在水洗过程中迅速氧化，所以微蚀 后水质和流量以及浸泡时间都须特别 考虑。否则，预浸缸会产生太多的 Cu2+，继而影响钯缸寿命。所以，在 条件允许的情况下（有足够的排缸）， 微蚀后二级逆流水洗，之后再加入5% 左右的硫酸浸洗，经二级逆流水洗后 进入预浸缸。
在裸铜面进行化学镀镍，然后化学浸金。
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四、沉镍金工艺的目的
• 沉镍金工艺既能满足日益复杂的PCB装配、 焊接的要求，又比电镀镍金的成本低，同 时还能对导线的侧边进行有效的保护，防 止在使用过程中产生不良现象。
•
AU
•
Ni
•
CU
•
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五、沉镍金工艺的用途
化学镍的厚度一般控制在4-5μm，其作用同 金手指电镀镍一样，不但对铜面进行有效保护， 防止铜的迁移，而且具备一定硬度和耐磨性能， 同时拥有良好的平整度。浸金的厚度一般控制 在0.05-0.1μm，其对镍面具有良好的保护作 用，而且具备很好的接触导通性能。在镀件浸 金保护后，不但可以取代拨插不频繁的金手指 用途（如电脑内存条），同时还可以避免金手 指附近连接导电线处斜边时所遗留裸铜切口。 很多需按键接触的电子器械（如手机、电子字 典），都采用化学浸金来保护镍面。
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4、逆流水洗
除油缸之后通常为二级市水洗，如 果水压及流量不稳定或经常变化，则将 逆流水洗设计为三级市水洗更佳。
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（二）、微蚀缸
1、微蚀药剂组成：
过硫酸钠Na2S2O8 硫酸H2SO4 作用： 酸性过硫酸钠微蚀液用于使铜面微 粗糙化，增加铜与化学镍层的密着性。 沉镍金生产也有使用硫酸双氧水或酸性 过硫酸钾微蚀液来进行的。
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24 ±2min
槽材质：PVC或PP
温控：铁弗龙包覆加热器或冷却盘管
过滤 ：5μmPP滤芯连续过滤
搅拌：摆动及药液循环搅拌
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3、消槽处理
当槽壁及槽底出现灰黑色钯的沉积 物，则须消槽处理。其过程如下：
加入1:1硝酸，启动循环泵2h以上 或直到槽壁会黑色沉积物完全除去为 止（如有必要，可加热至40~50OC）， 硝酸排出后，加水循环10~20min，排 放后用水循环洗涤二次以及DI水循环 洗涤一次。
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第二部分
沉镍金原理及工艺流程
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一、沉镍金原理
催化 化学镀镍 浸金 （一）、催化(活化)
• 作用：为化学镍提供催化晶体 • 反应式：Pd2++Cu Pd+Cu2+
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(二)、化学镍
• 作用：在钯的催化作用下，Ni2+在NaH2PO2
的还原条件下沉积在裸铜表面。当镍沉积覆盖
钯催化晶体时，自催化反应将继续进行，直至
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(三)、 浸金
• 作用： 是指在活性镍表面通过化学置换 反应沉积薄金。
• 置换反应形成的浸金薄层，通常20-30 分钟时间就可达到极限厚度。
• 化学反应：2Au++Ni
2Au+Ni2+
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二、工艺流程
除油 水 4~8min
微蚀 水
预浸
1~2min
0.5~1.5min
活化 水 化学镀镍 水 沉金
化学镀是在金属的催化作用 下，通过可控制的氧化还原 反应产生金属沉积的过程。
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化学镀应具备的条件：
1、氧化还原电位应显著低于金属 还原电位； 2、溶液不产生自发分解，催化时 才发生金属沉积； 3、PH值、温度可以调节镀覆速度； 4、具有自催化作用； 5、溶液有足够寿命。
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镀液成分：
金属盐、 还原剂、
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(三)、预浸缸
1、预浸剂：
维持活化缸的酸度及使铜面在新鲜状 态（无氧化物）的情况下，进入活化缸。
2、操作条件：
温度：
室温
时间： 搅拌：
1±0.5min 摆动及药液循环搅拌
槽材质：
PVC或PP
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（四）、活化缸
1、活化剂
其作用是在铜面析出一层钯，作为化 学镍起始反应之催化晶核。
PCB沉镍金工序之活化剂一般为硫酸 型和盐酸型两种，现较多使用硫酸型钯活 化液。行业中也有使用Ru（Ruthenium） 做催化晶核，效果也较为理想。
沉镍金技术培训教材
撰写：徐喜明 日期：2001年10月
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目录
• 1、沉镍金工序的概念
3
• 2、沉镍金原理及工艺流程
10
• 3、药水特性
16
• 4、沉镍金工序设备简介
50
• 5、沉镍金工序常见缺陷分析 63
• 6、生产应急措施及重工
95
• 7、沉镍金工艺应用
95
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第一部分 沉镍金工序的概念
3
一、什么是化学镀
2~6min
22~29min
7~11min
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第三部分
药水特性
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（一）、除油缸
1、除油剂：
一般情况下，PCB沉镍金工序的除 油剂是一种酸性液体物料，用于除 去铜面之轻度油脂及氧化物，使铜 面清洁及增加润湿性。
2、特性：
A：不损伤solder mask B：低泡型，水洗容易
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3、操作条件
温度：50±10oC 时间：6 ±2min 过滤：5μmPP滤芯连续过滤 搅拌：摆动及药液循环搅拌 槽材质：PP或SUS 加热器：石英或铁弗龙加热器
络合剂
缓冲剂、 PH调节剂、 稳定剂
加速剂、 润湿剂和光亮剂
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二、什么是浸镀？
以金属化学置换反应获得镀层的工艺，称
之为浸镀或置换镀。
三、什么是沉镍金？
也叫无电镍金或沉镍浸金（Electroless Nickel Immersion Gold），是指在PCB 裸铜表面涂覆可焊性涂层方法的一种工艺。
其含义是：