線路板之化學鎳金

一、概述
化學鎳金又叫沉鎳金，業(yè)界常稱為無電鎳金(Electroless Nickel Immersion Gold)又稱為沉鎳浸金.
PCB化學鎳金是指在裸銅面上化學鍍鎳，然后化學浸金的一種可焊性表面涂覆工藝.它既有良好的接觸導通性，而且具有良好的裝配焊接性能，同時它還可以同其它表面涂覆工藝配合使用.隨著日新月異的電子業(yè)的民展，化學鎳金工藝所顯出的作用越來越重要.
二、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(tài)下，才能發(fā)生選擇性沉積.Ⅷ族元素及Au等許多金屬都可以作為化學鎳的催化晶體.銅原子由于不具備化學鎳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.
2.1.2 鈀活化劑
PCB業(yè)界大都使用PdSO4或PdCl2作為化學鎳前的活化劑
在活化制程中，其化學反應如下：
Pd2++Cu→Pd+Cu2+
2.2 化學鎳原理
2.2.1 化學鎳
在鈀(或其它催化晶體)的催化作用下，Ni2+被NaH2PO2還原沉積在裸銅表面.當鎳沉積覆蓋鈀催化晶體時，自催化反應將繼續(xù)進行，直到達到所需要之鎳層厚度.
2.2.2 化學反應
在催化條件下，化學反應產(chǎn)生鎳沉積的同時，不但伴隨著P的析出，而且產(chǎn)生氫氣的逸出.
主反應：Ni2++2H2PO2-+2H2O→Ni+2HPO32-+4H++H2↑
副反應：4H2PO2-→2HPO32--+2P+2 H2O+H2
2.2.3 反應機理
H2PO2-+H2O→H++HPO32-+2H
Ni2++2H→Ni+2H+
H2PO2-+H→H2O+OH-+P
H2PO2-+H2O→H++HPO32-+H2↑
2.2.4 作用
化學鎳的厚度一般控制在3~5μm，其作用同金手指電鍍鎳一樣，不但對銅面進行有效保護，防止銅的遷移，而且具備一定硬度和耐磨性能，同時擁有良好的平整度.在鍍件浸金保護后，不但可以取代撥插不頻繁的金手指用途(如計算機內(nèi)存條)，同時還可以避免金手指附近連接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.
化學反應：
2Au(CN)2-+Ni→2Au+Ni2++4CN-
2.3.2 作用
浸金的厚度一般控制在0.05~0.1μm，對鎳面具有良好的保護作用，而且具備很好的接觸導通性能.很多需按鍵接觸的電子器械(如手機、電子字典)，都采用化學浸金來保護鎳面.