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深度分析:電鍍鎳金、化學鍍鎳金、化學鍍鎳鈀金的原理、工藝流程及優缺點對比分析

作者:佚名    文章來源:網絡整理    點擊數:    更新時間:2025/9/15

電鍍鎳金:

1、定義:

在金屬銅等五金件上通過電流的作用電鍍上鎳、金鍍層。

2、鍍層性質:

鎳、金合金鍍層;

3、互熔層:金-錫 4、反應原理:

①鍍鎳原理:
陽極:Ni – 2e- →Ni2+
陰極:Ni2+ + 2e- →Ni,Ni2+來源于
陽極 鎳球溶解

鍍鎳原理圖解 

②鍍金原理:
陰極:Au+ + e- →Au,Au+來源于添加金鹽的水解

5、常見工藝流程:除油→微蝕→預浸→鍍鎳→鍍金 6、常見設備類型:垂直龍門線/VCP線 7、藥水成本:高 8、必要條件:必須通電通過引線使產品導電,在金屬層(銅)上鍍鎳金 9、適用類型:常用于插拔手指的表面處理 10、優點:

1、高延展性、耐腐蝕、耐磨損;
2、制程簡單,易于管控;
3、焊接性能好,可靠性佳;
4、操作溫度低、時間短,對FPC(如油墨等)的攻擊較小;
5、保存有效期較長;

11、缺點:

1、鍍層厚度均勻性較差(對設備的要求高)
2、產品必須有引線設計,通電后才可發生反應,有一定的局限性

化學鍍鎳金:

1、定義:

化學鎳金是通過化學反應在銅的表面置換鈀再在鈀核的基礎上化學鍍上一層鎳磷合金層,然后再通過置換反應在鎳的表面鍍上一層金;

2、鍍層性質:鎳、金合金鍍層 3、互熔層:金-錫 4、反應原理:

①化鎳原理:
步驟1:H2P02- + H2O = H2PO3-+2H++2e-,脫氫析出電子
步驟2:H2PO2-+mNi2++(2m+1)e-=NimP+2OH-

②化金原理:
亞金離子與鎳層發現置換反應:Ni+2Au+=Ni2++2Au

5、常見工藝流程:除油→微蝕→預浸→活化→后浸→化鎳→化金 6、常見設備類型:垂直龍門線 7、藥水成本:高 8、必要條件:無需導電,在金屬層(銅)上鍍鎳金 9、適用類型:

無需導電,無設計的局限性,常用于BGA設計,或者無法設計引線的產品

10、優點:

1、無需引線設計,設計局限性小;
2、鍍層厚度均勻性好;
3、保存有效期較長;
4、焊接性能好,可靠性佳;

11、缺點:

1、制程較為復雜,藥水消耗較快(鎳槽)難以管理;
2、產品上金的原理是金槽的金離子對鎳層進行置換,所以只能做較薄的金,如果做厚金會造成鎳層有輕微腐蝕,其可靠性將會下降。。
3、操作溫度高、時間長,對FPC(如油墨等)的攻擊較大;

化學鍍鎳鈀金:

1、定義:

化學鎳鈀金是通過化學反應在銅的表面置換鈀再在鈀核的基礎上化學鍍上一層鎳磷合金層,然后在鎳層上通過氧化還原生成一層鈀層,再通過置換反應在鈀(透過鈀層的微小縫隙與鎳層發生置換反應)的表面鍍上一層金

2、鍍層性質:鎳、鈀、金合金鍍層 3、互熔層:金-金 4、反應原理:

①化鎳原理:
步驟1:H2P02- + H2O = H2PO3-+2H++2e-,脫氫析出電子
步驟2:H2PO2-+mNi2++(2m+1)e-=NimP+2OH-

②化鈀原理:
步驟1:H2P02-+H2O=H2PO3-+2H++2e-,反應過程與鎳相似
步驟2:2e- +Pd2+=Pd,析出的電子將鈀離子還原

③化金原理:
亞金離子與鎳層發現置換反應:Ni+2Au+=Ni2++2Au

5、常見工藝流程:除油→微蝕→預浸→活化→后浸→化鎳→化鈀→化金 6、常見設備類型:垂直龍門線 7、藥水成本:高+ 8、必要條件:無需導電,在金屬層(銅)上鍍鎳鈀金 9、適用類型:可以設計更小的PIN間距,加大了布線的密度,如更高像素的攝像頭模組產品 10、優點:

1、無需引線設計,設計局限性小;
2、鍍層厚度均勻性好;
3、可以設計更小的焊盤,在原有的面積上增加更多的布線區域;
4、鈀層既保護了鎳層,也為金線互熔提供了基礎,在較薄的金鍍層也可以獲得很好的綁線效果;
5、保存有效期較長;
6、焊接性能好,可靠性佳;
7、熔接層是FPC的金和金線的金互熔,普通鎳金鍍層無法滿足。

11、缺點:

1、制程較為復雜,藥水消耗較快(鎳槽)難以管理;
2、操作溫度高、時間長,對FPC(如油墨等)的攻擊較大;

Tags:電鍍,電化學  
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