化學(xué)鍍鎳工藝流程

化學(xué)鍍鎳工藝流程1、根本步驟

脫脂水洗中和水洗微蝕水洗預(yù)浸鈀活化吹氣攪拌水洗無電鎳熱水洗無電金回收水洗后處理水洗枯燥

2、無電鎳

A.一般無電鎳分為“置換式”與“自我催化”式其配方極多，但不管何者仍以高溫鍍層質(zhì)量較佳

B.一般常用鎳鹽為氯化鎳(NickelChloride)

C.一般常用復(fù)原劑有次磷酸鹽類(Hypophosphite)/甲醛(Formaldehyde)/聯(lián)氨(Hydrazine)/硼氬化合物(Borohydride)/硼氫化合物(AmineBorane)

D.螯合劑以檸檬酸鹽(Citrate)最常見。

E.槽液酸堿度需調(diào)整掌握，傳統(tǒng)使用氨水(Amonia)，也有配方使用三乙醇氨(TriethanolAmine)，除可調(diào)整PH及比氨水在高溫下穩(wěn)定，同時(shí)具有與檸檬酸鈉結(jié)合共為鎳金屬螯合劑，使鎳可順當(dāng)有效地沉積于鍍件上。

F.選用次磷二氫鈉除了可降低污染問題，其所含磷對(duì)鍍層質(zhì)量也有極大影率。

G.此為化學(xué)鎳槽其中一種配方。

配方特性分析：

a.PH值影響：PH低于8會(huì)有混濁現(xiàn)像發(fā)生，PH高于10會(huì)有分解發(fā)生，對(duì)磷含量及沉積速率及磷含量并無明顯影響。

b.溫度影響：溫度影響析出速率很大，低于70C反響緩慢，高于95C速率快而無法掌握.90C最正確。

c.組成濃度中檸檬酸鈉含量高，螯合劑濃度提高，沉積速率隨之下降，磷含量則隨螯合劑濃度增加而上升，三乙醇氨系統(tǒng)磷含量甚至可高到15.5%上下。

d.復(fù)原劑次磷酸二氫鈉濃度增加沉積速率隨之增加，但超過0.37M后槽液有分解現(xiàn)像，因此其濃度不行過高，過高反而有害。磷含量則和復(fù)原劑間沒有明確關(guān)系，因此一般濃度掌握在O.1M左右較洽當(dāng)。

e.三乙醇氨濃度會(huì)影響鍍層磷含量及沉積速率，其濃度增高磷含量降消沉積也變慢，因此濃度保持約0.15M較佳。他除了可以調(diào)整酸堿度也可作金屬螯合劑之用

f.由探討得知檸檬酸鈉濃度作通當(dāng)調(diào)整可有效轉(zhuǎn)變鍍層磷含量

H.一般復(fù)原劑大分為兩類：

次磷酸二氫鈉(NaH2PO2H2O，SodiumHypophosphate)系列及硼氫化鈉(NaBH4，SodiumBorohydride)系列，硼氫化鈉價(jià)貴因此市面上多以次磷酸二氫鈉為主一般公認(rèn)反響為：

[H2PO2]-H2OAH[HPO3]2-2H(Cat)-----------(1)

Ni22H(Cat)aNi2H----------------------------------(2)

[H2PO2]-H(Cat)aH2OOH-P----------------------(3)

[H2PO2]-H2OaH[HPO3]2-H2------------------(4)

銅面多呈非活化性外表為使其產(chǎn)生負(fù)電性以到達(dá)“啟鍍”之目銅面采先長(zhǎng)無電鈀方式反響中有磷共析故，4-12%含磷量為常見。故鎳量多時(shí)鍍層失去彈性磁性，脆性光澤增加，有利防銹不利打線及焊接。

3、無電金

A.無電金分為“置換式鍍金”與“無電金”前者就是所謂“浸鍍金”(lmmersionGoldplating)鍍層薄且底面鍍滿即停頓。后者承受復(fù)原劑供給電子故可使鍍層連續(xù)增厚無電鎳。

B.復(fù)原反響示性式為：復(fù)原半反響：Aue-Au0氧化半反響式：RedaOxe-全反響式：：AuRedaAu0Ox.

C.化學(xué)鍍金配方除供應(yīng)黃金來源錯(cuò)合物及促成復(fù)原復(fù)原劑，還必需并用螯合劑、安定劑、緩沖劑及膨潤(rùn)劑等才能發(fā)揮效用。

D.部份討論報(bào)告顯示化學(xué)金效率及質(zhì)量改善，復(fù)原劑選用是關(guān)鍵，早期甲醛到近期硼氫化合物，其中以硼氫化鉀最普遍效果也佳，若與他種復(fù)原劑并用效果更抱負(fù)。代表反響式如后：

復(fù)原半反響：Au(CN)-2e-aAu02CN-

氧化半反響式：BH4-H2OaBH3OH-H2

BH3OH-30H-aBO2-3/2H22H203e-

全反響式：BH3OH“3AU(CN)z”30H-，BOz吐/2Hz2H，03Auo6CN-

E.鍍層之沉積速率隨氫氧化鉀及復(fù)原劑濃度和槽溫提高而提升，但隨氰化鉀濃度增加而降低。

F.已商業(yè)化制程操作溫度多為9O℃左右，對(duì)材料安定性是一大考驗(yàn)。

G.細(xì)線路底材上若發(fā)生橫向成長(zhǎng)可能產(chǎn)生短路危急

H.薄金易有疏孔易形成GalvanicCellCorrosionK。薄金層疏孔問題可經(jīng)由含磷后處理鈍化方式解決。

4、制程重點(diǎn)

A.堿性脫脂：

為防止鈀沉積時(shí)向橫向集中，初期使用檸檬酸系清潔劑。后因綠漆有疏水性，且堿性清潔劑效果又較佳，同時(shí)為防止酸性清潔劑可能造成銅面鈍化，故采磷酸鹽系直煉非離子性清潔劑，以簡(jiǎn)單清洗為訴求。

B.微蝕：

其目在去除氧化獲得新奇銅面，同時(shí)到達(dá)肯定粗度約0.5-1.0m之銅面，使得鍍鎳金后仍能獲得相當(dāng)粗度，此結(jié)果有助打線時(shí)之拉力。配槽以SPS150g/l加少量鹽酸，以保持氯離子約2OOppm為原則，以提高蝕刻效率。

C.銅面活化處理：

鈀約3ppm，操作約40℃，一分鐘，由于氯化鈀對(duì)銅面鈍化比硫化鈀為快，為得較好鎳結(jié)合力自然是硫化鈀較適當(dāng)。由于鈀作用同時(shí)會(huì)有少量Cu會(huì)產(chǎn)生，它可能復(fù)原成Cu也可能氧化成Cu，若成為銅原子則沉積會(huì)影響鈀復(fù)原。為使鈀復(fù)原順當(dāng)須有吹氣攪拌，風(fēng)量約為0./~O.15M3/M2*min以上，促使亞銅離子氧化并釋出電子以復(fù)原鈀，完成無電鎳沉積動(dòng)作。

D.活化后水洗：

為防止鎳層集中，去除線路間之殘鈀至為重要，除劇烈水洗也有人用稀鹽酸浸漬以轉(zhuǎn)化死角硫化鈀防止鎳集中。為促進(jìn)鎳復(fù)原，熱水預(yù)浸將有助于成長(zhǎng)及勻稱性，其想法在提高活性使大小面積及凹凸電壓差皆因提高活性而使差異變小以到達(dá)均一目。

E.無電鎳：

操作溫度855℃，PH4.5~4.8，鎳濃度約為4.9~5.1g/l間，槽中應(yīng)保持鎳濃度低于5.5，否則有氫氧化沉淀可能，若低于4.5g/l則鍍速會(huì)減慢，正常析出應(yīng)以15m/Hr，Bathloading則應(yīng)保持約0.5~1.5)dM2/l，鍍液以5g/l為標(biāo)準(zhǔn)鎳量經(jīng)過5個(gè)Turn即必需更槽否則析出鎳質(zhì)量會(huì)變差。鎳槽可以316不銹鋼制作，槽體事先以50%硝酸鈍化，并以槽壁外加電解陽極以防止鎳沉積，陰極可接于攪拌葉通以0.2~0.4A/M2(0.018~0.037ASF)低電流，但須留意不能在槳葉區(qū)產(chǎn)生氣泡否則代表電流太強(qiáng)或鎳鍍層太厚必需燒槽。建浴操作應(yīng)維持在PH=5~4.7間，可用NaOH或H2S04調(diào)整，PH低于4.8會(huì)消失混濁，槽液老化PH操作范圍也會(huì)漸漸提高才能維持正常析出速度。因線路底部為死角，易留置反響后所留殘堿，因此對(duì)綠漆可能產(chǎn)生不利影響，必需以加強(qiáng)攪拌及震驚使殘堿及氣泡去除。

F.無電鎳磷含量：

一般無電鎳多以“次磷酸二氫鈉”為復(fù)原劑，故鍍層會(huì)含有肯定量磷約4~6%，且部份呈結(jié)晶狀?？嗪吭?~8%中含量則多數(shù)呈非結(jié)晶狀，當(dāng)高達(dá)12%以上則幾乎全呈非結(jié)晶組織。就打線而言，中磷含量及硬度在500~600HV最正確，焊錫性也以9%最好。一般在添加四回后析出磷含量就會(huì)到達(dá)10%應(yīng)考慮換槽，打線用厚度應(yīng)在130以上。

G.無電金：

以檸檬酸為錯(cuò)合劑化學(xué)金槽，含金5g/l，槽體以PP為材質(zhì)。PH=5.1~5.3時(shí)可與銅作用，PH=4.5~4.8時(shí)可與鎳作用實(shí)行鍍金，PH可以檸檬酸調(diào)整之。一般操作溫度在85℃，厚度幾乎會(huì)停頓在2.5“左右，大約五分鐘就可到達(dá)此厚度，高溫度當(dāng)然可加快成長(zhǎng)但因結(jié)晶粗反而防蝕力量較差。由于大半采置換反響，因此會(huì)有不少鎳溶入液中，良好治理最好不要讓鎳濃度超過2OOppm，到40Oppm時(shí)金屬外觀及附著力都變差，藥水甚至變綠變黑，