作业帮化学沉金为什么要借助镍
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/04/27 04:38:18
化学沉金为什么要借助镍
化学沉金为什么要借助镍
化学沉金为什么要借助镍
化学镍金又叫沉镍金,业界常称为无电镍金(Electroless Nickel Immersion Gold)又称为沉镍浸金.
PCB化学镍金是指在裸铜面上化学镀镍,然后化学浸金的一种可焊性表面涂覆工艺.它既有良好的接触导通性,而且具有良好的装配焊接性能,同时它还可以同其它表面涂覆工艺配合使用.随着日新月异的电子业的民展,化学镍金工艺所显出的作用越来越重要.
二、化学镍金工艺原理
2.1 化学镍金催化原理
2.1.1 催化
作为化学镍金的沉积,必须在催化状态下,才能发生选择性沉积.Ⅷ族元素及Au等许多金属都可以作为化学镍的催化晶体.铜原子由于不具备化学镍沉积的催化晶种的特性,所以通过置换反应可使铜面沉积所需要的催化晶种.
2.1.2 钯活化剂
PCB业界大都使用PdSO4或PdCl2作为化学镍前的活化剂
在活化制程中,其化学反应如下：
Pd2++Cu→Pd+Cu2+
2.2 化学镍原理
2.2.1 化学镍
在钯(或其它催化晶体)的催化作用下,Ni2+被NaH2PO2还原沉积在裸铜表面.当镍沉积覆盖钯催化晶体时,自催化反应将继续进行,直到达到所需要之镍层厚度.
2.2.2 化学反应
在催化条件下,化学反应产生镍沉积的同时,不但伴随着P的析出,而且产生氢气的逸出.
主反应：Ni2++2H2PO2-+2H2O→Ni+2HPO32-+4H++H2↑
副反应：4H2PO2-→2HPO32--+2P+2 H2O+H2
2.2.3 反应机理
H2PO2-+H2O→H++HPO32-+2H
Ni2++2H→Ni+2H+
H2PO2-+H→H2O+OH-+P
H2PO2-+H2O→H++HPO32-+H2↑
2.2.4 作用
化学镍的厚度一般控制在3~5μm,其作用同金手指电镀镍一样,不但对铜面进行有效保护,防止铜的迁移,而且具备一定硬度和耐磨性能,同时拥有良好的平整度.在镀件浸金保护后,不但可以取代拨插不频繁的金手指用途(如计算机内存条),同时还可以避免金手指附近连接导电处斜边时所遗留裸铜切口.
2.3 浸金原理
2.3.1 浸金
是指在活性镍表面,通过化学置换反应沉积薄金.
化学反应：
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,对镍面具有良好的保护作用,而且具备很好的接触导通性能.很多需按键接触的电子器械(如手机、电子字典),都采用化学浸金来保护镍面.
因为Ni不如Au活泼，惰性Ni的存在可以加速Au的沉积
增大接触面积 加速反应