化学沉镍金速率分析与应用.pdf

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1、表面涂覆短评与介绍SurfaceFinishShortComment&Introduction印制电路信息2011No.12化学沉镍金速率分析与应用邓涛罗小明（株洲南车时代电气股份有限公司印制电路事业部，湖南株洲412001）摘要通过试验分析，得出了温度、pH、浓度与化学镍、化学金析出速率的关系，为精确控制化学镍、化学金的镀层厚度、降低化金成本提供了依据。关键词化学镍金；沉积速率；分析与应用中图分类号：TN41文献标识码：A文章编号：1009-0096（2011）12-0052-03AnalysisandapplicationofENIGRateDENGTaoLUOXiao-min

2、gAbstractInthispaper,experimentalanalysisshowstherelationshipbetweenvariables(temperature,concentration,pHetc.)andrateofENIG.Also,thisarticleestablishedaregressionmodel,whichcouldbeusedtopredictthethicknessofENIGandtoreducethecostinpracticalproduction.KeywordsENIG(electrolessnickelandimmersion

3、gold);reactionrate;analysisandapplication1前言金加工成本的2倍。导致化学镍金成本偏高的原因较多，如化金板订单不饱和、多品种、小批量等，实近年来,随着各种电子贴装技术的不断发展,对际生产中不同镀层厚度要求的板均按同一高标准控表面处理工艺的要求趋于多功能化。化学镍金集可制是造成我公司化学镍金成本偏高的最主要原因。焊接、可接触导通、可打线、可散热等功能于一身鉴于此，我们需要通过实验对影响化学镀镍、化学而被广泛应用于PCB表面处理。化学镍金工艺的原理镀金的析出速率进行分析，以确定各工艺条件对化是在己经处理好的铜表面上以离子钯为催化剂通过学镀镍、化学

4、镀金的析出速率的影响，为生产控制氧化还原反应沉积一定厚度的镍层,然后利用镍层与提供理论支持，从而降低化学镍金成本。金溶液的置换反应浸镀上一定厚度的金层。我公司印制电路事业部从2007年下半年引进自动化金生产2.2实验方案设备和化学镍金药水体系进行PCB化金加工。本实验对影响化学镀镍、化学镀金沉积速率的主要因素如温度、pH、离子浓度等进行了研究。为了使2实验设计实验对化学镍金线的生产影响降到最低，本实验固定化学镀镍时间（24min）、化学镀金时间（10min）、2.1实验背景化金液络合剂浓度，对影响化学镀镍沉积速率、化我公司从引进自动化金工艺至今已有近3年时间学镀金沉积速率的温度、p

5、H、离子浓度进行了单因了，期间一直面临着成本居高不下的问题。通过比素对比实验；即先固定温度、pH、离子浓度三因素较发现，我公司化学镍金成本已接近同行业化学镍中的任意两项（取工艺参数中间值，化学镀镍/金工-52-印制电路信息2011No.12短评与介绍表面涂覆ShortComment&IntroductionSurfaceFinish艺参数见表1），再变化第三项因素。通过测量不同条件下的化学镍、化学金镀层厚度来计算沉积速率，最后绘制直观图反映各因素与化学镍金沉积速率间的关系。表1化学镀镍、化学镀金主要工艺参数工艺名称控制项目工艺控制范围单因素控制点化学镀镍镍离子含4.3-5.14.5

6、量/(g/L)图1温度对镍析出速率影响的曲线图pH4.5-4.74.6温度/℃78-8280℃可绘制当温度、镍离子浓度不变时，pH对化学镍析化学镀金络合剂/(ml/L)40-10050出速率影响的直观图，见图2；由图2可以看出，化学pH5.1-5.55.3镍析出速率随着pH的上升而变大，pH在4.5-4.7范围金含量/(g/L)0.8-21.0内每升高0.1，镍的析出速率约提高0.0092µm/min。温度/℃83-8785表3pH对化学镍析出速率的影响2.3测试及计算方法试验号温度pH镍离子浓时间实验结果/℃度/(g/L)/min/(µm/min)采用X-RAY测厚仪（CMI50

7、0）分别测量不同实1804.44.5240.162验条件下的化学镍、化学金镀层厚度后按如下方法2804.54.5240.175分别计算化学镍/金析出速率：3804.64.5240.183镍析出速率=镍层厚度/化镍时间4804.74.5240.193金析出速率=金层厚度/化金时间5804.84.5240.2002.4实验数据及分析2.4.1化学镍析出速率（1）温度对化学镍析出速率的影响pH为4.6、镍离子浓度为4.5g/L时，温度在76℃~84℃范围内镍的析出速率见表2