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沉镍金技术培训教材 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 第一部分 一、什么是化学镀 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。 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。 镀液成分： 金属盐、 还原剂、 络合剂 缓冲剂、 PH调节剂、 稳定剂 加速剂、 润湿剂和光亮剂 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： 在裸铜面进行化学镀镍，然后化学浸金。 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 第二部分 沉镍金原理及工艺流程 一、沉镍金原理 作用：为化学镍提供催化晶体 反应式：Pd2++Cu Pd+Cu2+ (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，直至达到所需之镍层厚度。 化学反应： Ni2+ +2H2PO2- +2H2O Ni +2HPO32-+4H++H2 副反应： 4H2PO2- 2HPO32-+2P+2H2O+H2 (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+ 二、工艺流程 除油 微蚀 预浸 4~8min 1~2min 0.5~1.5min 活化 化学镀镍 沉金 2~6min 22~29min 7~11min 药水特性 （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 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 （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。 2、操作条件： Na2S2O8： 100±20g/l H2SO4： 20 ±10g/l Cu2+ ： 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 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。 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