化學鎳金講座 化學鎳金講座
1.概述
化學鎳金又叫沉鎳金,業界常稱為無電鎳金(Elestrolss Nickel Imnersion Gold)又稱為沉鎳浸金。PCB化學鎳金是指在裸銅表面上化學鍍鎳,然後化學浸金的一種可焊性表面塗覆工藝,它既有良好的接觸導通性,具有良好的裝配焊接性能,同時它還可以同其他表面塗覆工藝配合使用,隨著日新日異的電子業的發展,化學鎳金工藝所顯現的作用越來越重要。
2.化學鎳金工藝原理
2.1 化學鎳金催化原理
2.1.1催化
作為化學鎳金的沉積,必須在催化狀態下,才能發生選擇性沉積,VⅢ族元素以及Au等多金屬都可以為化學鎳金的催化晶體,銅原子由於不具備化學鎳金沉積的催化晶種的特性,所以通過置換反應可使銅面沉積所需要的催化晶種;
PCB業界大都使用PdSO4或PdCl2作為化學鎳前的活化劑,在活化制程中,化學鎳反應如下:Pd+Cu Cu+Pd
2.2化學鎳原理
2.2.1 在Pd(或其他催化晶體)的催化作用下,Ni被NaH2PO2還原沉積在將銅表面,當Ni沉積覆蓋Pd催化晶體時,自催化反應繼續進行,直到所需的Ni層厚度
2.2.2化學反應
在催化條件下,化學反應產生的Ni沉積的同時,不但隨著氫析出,而且產生H2的溢出 主反應:Ni+2H2PO2+2H2O Ni+2HPO3+4H+H2
副反應:4H2PO2 2HPO3+2P+2H2O+H2
2.2.3 反應機理
H2PO2+H2O H+HPO3+2H
Ni+2H Ni+2H
H2PO2+H H2O+OH+P
H2PO2+H2O H+HPO3+H2
2.2.4作用
化學鎳的厚度一般控制在3-5um,其作用同金手指電鎳一樣不但對銅面進行有效保護,防止銅的遷移,而且備一定硬度和耐磨性能,同時擁有良好的平整度,在鍍鎳浸金保護後,不但可以取代拔插頻繁的金手指用途(如電腦的記憶體條),同時還可避免金手指附近的導電處斜邊時所遺留裸銅切口
2.3 浸金原理
2.3.1浸金
是指在活性鎳表面,通過化學置換反應沉積薄金
化應式:2Au(CH)2+Ni 2Au+Ni+4CN
2.3.2 作用 -2+--+2---2+2-+2-- 2-2+-2-+2+2+2+
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