化学镍→双水洗
主要目的广播
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化学镍金主要用于电路板的表面处理，用来防止电路板表面的铜被氧化或腐蚀，也用于焊接和接触（如按键，内存条上的金手指等）
主要流程报告
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1. 镍金预处理
所用设备主要为打磨机或喷砂机或普通机器（型号较多），主要功能为：
去除铜表面的氧化物，使铜表面粗糙化，提高镍和金的附着力
2.镍金生产线
采用垂直生产线，主要工序为：
进板→除油→三重水洗→酸洗→双重水洗→微蚀→双重水洗→预浸→活化→双重水洗→化学镍→双重水洗→化学金→金回收→双重水洗→出板
3. 镍金后处理
所用设备主要为卧式清洗机。
流程控制广播
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1 脱脂筒
一般PCB沉镍金采用酸性除油剂处理板子，用于除去铜面上的轻质油脂及氧化物，达到清洁铜面及增加润湿效果的目的，应具有不破坏掩膜（绿油）、低泡沫、易用水冲洗的特点。
油罐后一般都有二次水洗，若水压不稳定或变化频繁，最好将逆流水洗设计为三次水洗。
2 微蚀刻滚筒
微蚀的目的是为了清除铜面的氧化及上道工序遗留下来的残留物，保持铜面新鲜，增加化学镍层的附着力，常用的微蚀溶液为酸性过硫酸钠溶液。
：80~120克/升
硫酸：20~50ml/L
镍金的生产也采用硫酸与双氧水或酸性过硫酸钾微蚀溶液进行。
由于铜离子对微蚀速率影响很大，通常必须将铜离子浓度控制在5~25g/L，才能保证微蚀速率在0.5~1.5μm之间。生产过程中，换缸时常留1/5~1/3缸母液（旧液），以维持一定的铜离子浓度。也有用少量氯离子来加强微蚀效果。
另外，由于带出微蚀残液，铜面会
化学镍金
钯槽在水洗过程中氧化很快，所以必须特别考虑微蚀后的水质、流速和浸泡时间，否则预浸槽会产生过多的铜离子，影响钯槽寿命。所以，如果条件允许（槽数足够），微蚀后的二次逆流水洗后，加入5%左右的硫酸进行浸泡，二次逆流水洗后再进入预浸槽。
3 预浸槽
预浸泡槽在工艺过程中并无特殊作用，仅是维持活化槽的酸性，并使铜表面以新鲜状态（无氧化物）进入活化槽。
理想的预浸槽除Pd外，其余浓度与活化槽相同。其实一般硫酸钯活化系列都是以硫酸为预浸剂，盐酸钯活化系列是以盐酸为预浸剂，也有用铵盐为预浸剂的（pH值另行调节）。否则，活化过程失去保护作用，造成钯离子活化液部分水解、沉淀。
4 活化槽
活化的作用是在铜表面析出一层钯，作为化学镍引发反应的催化核心，形成过程是Pd与Cu之间的化学置换反应。
从置换反应的角度看，Pd与Cu的反应速度会越来越慢，当Pd与Cu完全覆盖时（不考虑浸镀孔隙率），置换反应就会停止。但实际生产中不可能也没有必要将铜面完全活化（完全覆盖铜面），从成本的角度看，这样会大大增加Pd的消耗，更重要的是这样容易造成渗镀等严重的质量问题。
由于Pd本身的特性，活化槽不稳定，槽液中会产生微小的钯颗粒（5M滤芯根本无法过滤），这些颗粒不仅会沉积在PCB的Pad位置，还会沉积在基板、绿油、槽壁上，积累到一定程度就可能造成PCB浸润、槽壁发黑等现象。
影响钯槽稳定性的主要原因除了化学药剂系列不同，还有钯槽的温度和钯离子浓度等，温度越低，钯离子浓度越低，越利于钯槽的控制。但也不能太低，否则会影响活化效果，造成漏镀。
通常钯槽温度设定为20~30℃，控制范围为±1℃，钯离子浓度控制在20~40ppm，活化效果根据需要选择合适的时间。
当槽壁、槽底出现灰黑色沉积物时，需用硝石对槽进行处理，处理方法如下：
加入1：1硝酸，开动循环泵，循环2小时以上或直至罐壁灰黑色沉积物完全清除。适当时可考虑加热，但不得超过50℃，以免污染空气。
另外，有人认为活化带出的残留钯离子在水洗过程中会产生水解，从而吸附在基体上造成镀覆，因此在活化逆流水洗后，应增加硫酸或盐酸的后浸和逆流水洗工序。
其实，正常情况下活化带出的钯离子残液在二次逆流洗涤过程中即可被洗掉，基体吸附的微量元素不足以引起镍槽渗镀的发生，另一方面，如果异常因素导致基体吸附了大量的残留活化液，用硫酸或盐酸是洗不掉的，唯一的办法就是从根源上调整钯槽或镍槽，增加后浸和逆流洗涤只是为了防止水中Pd含量过高而影响镍槽的镀层。
需要注意的是，水洗槽中少量的Pd带入镍槽不会对镍槽造成大的影响，所以不必过于担心活化后水洗时间太短。一般二次水洗总时间控制在1~3分钟内。尤其重要的是活化后水洗不能用超声波设备，否则不但会造成大面积漏镀，渗镀问题依然存在。
5 镍水槽
化学沉镍是在Pd的催化作用下，水解生成原子H，同时H原子在Pd的催化条件下将镍离子还原为单质镍，沉积在裸露的铜表面的过程。
作为化学沉积用的金属镍，还具有催化能力。由于其催化能力不如钯晶体，钯的催化作用主要在反应初期进行。当镍沉积完全覆盖钯晶体时，如果镍缸活性不够，化学沉积就会停止，就会产生漏镀的问题。这种渗透镀与镍缸活性严重不足而导致的漏镀不同。前者已沉积约20μ"的薄镍，因此漏镀的Pad在浸金后呈现白色的粗糙金面，而后者则完全没有化学镍沉积，外观呈黑铜色。
从化学镀镍反应可以看出，在金属沉积的同时，伴随有元素磷的析出。且随着pH值的升高，镍的沉积速度加快，而磷的析出速度减慢，导致镍磷合金中P含量降低。反之，随着pH值的降低，镍磷金中P含量增加。
化学镀镍中磷含量一般在7～11%之间，镍磷合金的耐蚀性比电镀镍好，硬度也比电镀镍高。
化学沉镍的酸性镀液中，当pH为6时，镀液中易产生Ni(OH)2沉淀，因此生产时一般将pH值控制在4.5~5.2之间。由于沉镍过程中会产生氢离子（每沉出一个镍原子就会放出4个氢离子），因此生产过程中pH变化很快，必须不断加入碱溶液以维持pH平衡。
通常生产中可用氨水和氢氧化钠两种方法维持pH值控制，两者在自动加药方面差别不大，但手动加药时要特别注意。加入氨水时可观察到蓝色镍氨络合离子出现，扩散后蓝色消失，说明氨水是化学镀镍的良好pH值调节剂。加入氢氧化钠溶液时，槽液中立即出现白色的氢氧化镍沉淀粉末，随着溶液的扩散，白色粉末在槽液的酸性环境中慢慢溶解。因此，用氢氧化钠溶液作为化学镀pH值调节剂时，其配制浓度不宜过高，加入要慢，否则会产生絮状粉末，溶解过程未完全完成，絮状粉末中就会出现镍沉积。必须将槽液过滤干净后才能重新开始生产。
化学镍在沉积过程中会产生亚磷酸盐（HPO3）副产物，随着生产的进行，亚磷酸盐的浓度会越来越高，因此反应速度会因产物浓度的增加而受到抑制。因此，镍缸寿命结束时沉积速度与开始时相差1/3是正常的。但这种先天不足可以通过调节反应物浓度来弥补。镍缸寿命开始时Ni浓度控制在4.60g/L，随着MTO的增加，Ni浓度控制值也随之增加，直到停止在5.0g/L。这是为了保持沉淀速度和磷含量的稳定，保证镀层质量。
影响镍缸活性最重要的因素是稳定剂的含量，常用的稳定剂有Pb(2)或硫脲，两者同时使用。稳定剂的作用是控制化学镀镍的选择性，适量的稳定剂可以使活化铜面产生良好的镍沉积，而基板或绿油部分不产生化学沉积。稳定剂含量低时，化学镀镍选择性变差，在PCB表面稍有活性的部位就会发生镍沉积，因此出现渗镀问题。稳定剂含量高时，化学沉积选择性过强，只在PCB漏铜面活化效果好的铜位置发生镍沉积，因此部分焊盘位置出现漏镀。
已镀PCB的装料量（以裸铜面积计）要适中，最好为0.2~0.5dm/L。装料量过多，会造成镍缸活性逐渐升高，甚至造成反应失控；装料量过少，会造成镍缸活性逐渐降低，引起漏料问题。在量产过程中，装料量应尽量保持一致，避免出现空缸或装料量波动大的情况。否则，控制镍缸活性的各项参数范围就会变得很窄，容易导致品质问题。
镀液应不断过滤，以除去溶液中的固体杂质。镀液加热时，必须有空气搅拌和连续循环系统，使加热后的镀液迅速铺展。当槽内壁沉积有镍层时，应及时翻槽（将溶液移至另一备用槽中生产），然后用25%~50%（V/V）硝酸盐槽除去。适当时可考虑加热，但不得超过50℃。
镍缸运行控制方面，在温度方面，不同系列的浸镍溶液控制范围不同，一般镍缸运行范围为86±5℃，也有部分溶液控制在81±5℃。生产中，具体设定需根据试验结果确定，不同型号的板子运行温度可能有所不同，通常一块板子的良好运行范围仅为±2℃，个别板子可能小于±1℃。在浓度控制方面，通过Ni的控制来调节其它成分的含量，当Ni浓度低于设定值时，自动补充器开始加入一定量的溶液来弥补消耗的Ni，其它成分则按Ni加入量的比例同时加入。
镍层厚度与镀镍时间呈线性关系，一般情况下200μ”镍层厚度需镀镍时间28分钟，150μ”镍层需镀镍时间约21分钟。由于不同制版所需活动不同，为减少镍缸控制压力（即增加镍缸各参数控制范围），可考虑采用不同的活化时间。如正常生产Pd缸一次，易渗透镀层的制版再一次活化时间。这样可组合6个程序进行生产。需要注意的是，多程序生产要遵循一个基本原则，即所有程序飞杆起始位置必须一致，否则连续生产中切换程序容易造成过多麻烦。
镍缸循环量一般设计为5~以上(每小时)，优先采用袋式除尘器；摆动式一般设计为前后摆动，但对于激光盲孔板，镍缸、金缸最好设计为上下振动。
6 金沉缸
置换反应形式的沉金层一般在30分钟内达到最大厚度。由于镀液中Au含量很低，一般为1~2g/L，溶液的扩散速度影响大面积焊盘与小面积焊盘沉积厚度的差异。一般来说，独立小焊盘的金厚度比大面积焊盘高100%是正常的。
对于PCB沉金来说，金面厚度也会受到内层分布的影响，而且个别焊盘位置也会有较大的差异。
正常情况下，沉金槽的浸金时间设定为7~11分钟，工作温度一般为80~90℃，可根据客户金厚要求，通过调节温度来控制金厚。需要注意的是，沉金槽的容积越大越好，不仅Au浓度变化较少，有利于金厚控制，而且可以延长槽的更换周期。
为了节省成本，金槽后应加装循环水洗涤系统，也可减少对环境的污染，循环槽后一般采用逆流水洗涤。
生产线设计报告
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全自动沉镍金线
1.1 卸料筒
从生产线角度看，油缸数量越少越好，一方面可以减少不必要的行车运行距离和时间，另一方面可以节省投资费用和占地面积。
钢瓶卸料顺序一般要考虑容量、滴漏污染、行车作业、操作方便等因素，镍钢瓶维护费时，应卸料备用钢瓶。
对于日产量约3KSF的生产线，设计一台桥式起重机即可满足生产需要。建议的气缸排列顺序如下：
（1）上下料、（2）（3）（4）三级逆流水洗、（5）回收、（6）金缸、（7）（8）两级逆流水洗、（9）（10）双位镍缸、（11）（12）备用双位镍缸、（13）（14）两级逆流水洗、（15）活化缸、（16）预浸缸、（17）（18）两级逆流水洗、（19）酸洗缸、（20）（21）两级逆流水洗、（22）微蚀缸、（23）（24）（25）三级逆流水洗、（26）脱脂缸
对于日产能约为4.5KSF的生产线，需要两台桥式起重机才能满足生产需求。建议的钢瓶卸料顺序如下：
（1）上下料、（2）（3）（4）三级逆流水洗、（5）回收、（6）（7）双位金缸、（8）（9）两级逆流水洗、（10）（11）（12）三位镍缸、（13）（14）（15）备用三位镍缸、（16）脱脂缸、（17）（18）（19）三级逆流水洗、（20）微蚀缸、（21）（22）两级逆流水洗、（23）酸洗缸、（24）（25）两级逆流水洗、（26）预浸缸、（27）活化缸、（28）（29）两级逆流水洗
对于每天约6KSF的生产量，只需将三位镍缸改为四位镍缸即可。
对于产能更高的生产线，应该考虑增加圆筒的宽度、深度和长度，以增加每个架子上挂板的数量。
1.2 挂板设计
关于窗户尺寸，通常以最大板子为准，横挂为宜。例如板子是18"×24"，则24"那边就应该横挂，否则液体在板面滑动的时间会比横挂增加30%以上。因此，镍缸的有效宽度和有效深度一般在26"×21"左右，其他缸体参考镍缸的挂板空间。
此设计可避免因镍缸过深而造成换药不畅等问题，同时小批量生产时可挂两排，增加产量，弥补镍缸负荷的不足。
对于挂具的设计，应尽量减少挂具浸入药液的面积，以减少药液带出和镍、金沉积在挂具上的问题。同时，硝酸挂具一般采用王水，操作难度较大，因此也要考虑维护的便利性。
建议使用PP夹板，每个挂架15到20块，每块隔板厚度最好为10mm，上面用316不锈钢夹板固定，下面用特氟龙涂层的U型相框固定挂板。
1.3 气缸材质
由于镍缸、金缸的工作温度为80~90℃，缸体不仅要耐高温，还要不易泄漏，所以镍缸一般采用316不锈钢，缸壁最好采用镜面抛光。金缸一般采用耐热PP或不锈钢内衬聚四氟乙烯。其它缸体采用普通PP材质即可。
对于镍缸，如果只生产单、双面板，也可以考虑采用耐热的PP材料。但对于盲孔板，由于走线复杂，在镍金生产过程中线路相互影响，容易造成漏镀。因此镍缸操作温度比单、双面板高5℃左右，甚至达到90℃以上。对于PP材质的镍缸，必然会有大量镍沉积在缸底，给操作带来诸多问题。因此，如果镍缸及其缸内附件，包括加热充气系统等采用不锈钢材质，则可以通过正面保护来抑制镍的产生，不仅使镍缸操作更加简单，成本方面也避免了不必要的浪费。
1.4 程序
镍沉金生产中往往不可能只生产一两种制版类型，由于每种制版类型可能需要进行不同的活动，因此镍沉金生产线最好有四个以上的程序段，以满足不同的生产需要。
前后处理设备
2.1 预处理
由于镀镍金生产中存在“金面颜色不好”的问题，调整系统活性、提高微蚀速度，有时可能会起到一定作用，但往往费时费力，而且这些措施很不安全，一不小心就会造成另一种报废。因此，在条件允许的情况下，再设计一条水平线作为前处理，通过增加工序来扩大镀镍金参数的控制范围。
刷涂→水洗→微蚀→清洗→烘干板
刷子：
通常用500-1000#尼龙刷在水喷淋下清洁铜面，去除绿油工艺的残留液及轻微冲压留下的残留物。如果绿油工艺稳定或出现问题的可能性较小，则无需设计打磨工艺。
微蚀刻：
通常采用80-120g/L过硫酸钠和5%硫酸配制槽液，通过调节温度，使微蚀速度控制在1μm左右，其作用是清洁铜面，清除上道工序（主要是绿油）遗留在板面的化学污渍或严重氧化等铜面杂质，防止上道工序造成的镍金甩金、金面颜色不良、渗透等问题。
需要注意的是，若前处理采用水平型微蚀剂，则沉镍金工艺中的微蚀槽仍须保留，但微蚀速率可达0.5μm，否则易造成铜厚不足的问题。
2.2 后处理
由于镀镍金表面通常光滑平整，金面稍有氧化或水渍就会使金面看起来不好看，即使镀镍金生产线控制到最好，也只能防止金面氧化，对于烘干筒上水珠留下的水渍实在是无能为力。
高压水洗机不仅能有效清洗板面残留化学药剂，防止金面氧化，而且在板子烘干过程中还可以利用风力将水滴吹走，彻底避免了残留水滴造成水渍的问题。
也有人会在高压水洗机前加设2%酸洗工段，以洗去金缸造成的金面氧化。这也是后期补救可取的方法。因为在短暂的水洗过程中，金面上残留的溶液造成金面氧化，意味着其对金面的侵蚀远大于2%盐酸或硫酸，而横向酸洗过程不到十几秒，接着就是高压水洗烘干，其对镍金面的影响应该可以忽略不计。但有客户明确提出并极力反对沉金板酸洗，我们也没办法。客户是上帝，最好不要做他不喜欢的事。
循环过滤泵、加热曝气装置
3.1 循环过滤泵
为了保持槽液一定的循环效果，每个槽内需安装循环泵，用于除油、微蚀、活化、沉镍、沉金等工序，除镍槽外，以上各槽还需安装过滤器，通过5μm滤芯对槽液进行过滤。
镍缸的循环要求均匀，有利于药液的扩散和温度的扩散，流速不宜过快，影响化学镍的沉积。通常循环量为6-7转。同时镍缸需要过滤，去除槽液中的杂质，由于棉芯容易镀镍，应优先考虑袋式过滤系统。关于镍缸的溢流问题，如果流量从主缸流向副缸，更有利于药液的扩散和温度的平衡。
3.2 加热装置
除油、微蚀、活化、沉镍、沉金均需加热系统，除镍、金外，可用石英或聚四氟乙烯加热器。镍缸最好用不锈钢加热交换管，必须接外接电源保护。由于自动加药机是在副槽内加药，必须注意加药口不能正对副槽内加热器。
3.3 充气装置
微蚀、镍缸主、副槽及各水洗槽均应设有抽气系统，生产时，除油后第一次水洗、镍缸主槽、镍缸后水洗一般处于抽气关闭状态，对于镍缸，应使各加热管保持强抽气状态。
接口设备
镍金生产线周边设备中，最先需要的就是DI水机，各药液槽、活化、沉镍、金回收后的洗槽都需要用到DI水，有些工厂采用中央DI水处理，半管接至沉金线，是最理想的设计。
在生产过程中，由于活化槽、微蚀槽对温度要求非常严格，因此需购置冷水机来控制槽温。对于镍槽，有些人觉得降温过程太慢（从工作温度降到50℃以下），所以就把冷水管（临时管）接在镍槽上，这也是充分利用现有资源的好办法。
由于镍筒硝酸罐使用硝酸量大，重复使用不方便，故在镍筒底部接一个备用硝酸罐，通过泵送电机（必须耐硝酸）和换向阀将硝酸泵送到所需罐体。需要注意的是，管理罐（储存硝酸）的容积应比镍筒大20-50%。
镍金沉金的周边设施除了DI水机、冷水机、管理槽外，也需要抽取生产线产生的污浊空气，送往气化塔进行净化，同时生产线上最好安装通风装置，保持操作环境空气清新。