深度分析:电镀镍金、化学镀镍金、化学镀镍钯金的原理、工艺流程及优缺点对比分
镀镍金: 1、定义:
镀镍、镀金是通过电流的作用,在金属铜等五金零件上电镀上的。
2、涂层性能:
镍、金合金电镀;
3. 夹杂层:金锡 4. 反应原理:
① 镀镍原理:
阳极:Ni – 2e-→Ni2+
阴极:Ni2+ + 2e-→Ni,Ni2+来自
阳极镍球溶解
②镀金原理:
阴极:Au+ + e-→Au,Au+来自添加的金盐的水解
5. 常用工艺流程:脱脂→微蚀→预浸→镀镍→镀金 6. 常用设备类型:立式龙门线/VCP线 7. 药水成本:高 8. 必要条件:必须通过电源通电使产品导电。 金属层(铜)镀镍金 9.适用类型:常用于插拔手指的表面处理 10.优点:
1、高延展性、耐腐蚀、耐磨损;
2、制造工艺简单,易于控制;
3、良好的焊接性能和可靠性;
4、工作温度低、时间短,对FPC(如油墨等)的侵蚀小;
5、储存有效期更长;
11、缺点:
1、镀层厚度均匀性差(对设备要求高)
2、产品必须有引线设计,上电后才能反应,有一定的局限性。
化学镀镍金: 1、定义:
化学镀镍金通过化学反应取代铜表面的钯,然后在钯芯的基础上化学镀一层镍磷合金,再通过取代反应在镍表面镀上一层金。 ;
2.镀层性质:镍、金合金镀层 3.熔层:金锡 4.反应原理:
①镍化学原理:
步骤1:H2P02- + H2O = H2PO3-+2H++2e-,脱氢释放电子
步骤2:H2PO2-+mNi2++(2m+1)e-=NimP+2OH-
②黄金转化原理:
金离子与镍层发生取代反应:Ni+2Au+=Ni2++2Au
5. 常用工艺流程:脱脂→微蚀→预浸→活化→后浸→镍处理→金处理 6. 常用设备类型:立式龙门线 7. 药水成本:高 8. 必要条件:不需要导电性,在金属上镀镍金层(铜) 9. 适用类型:
无需导电,无设计限制,常用于BGA设计,或无法设计引线的产品
10、优点:
1、无需引线设计,设计限制小;
2、涂层厚度均匀性好;
3、储存有效期更长;
4、良好的焊接性能和可靠性;
11、缺点:
1、制造工艺比较复杂,药水消耗快(镍罐),管理难度大;
2、产品镀金的原理是金槽中的金离子取代了镍层,所以只能做出更薄的金。 如果金做得较厚,镍层会受到轻微腐蚀,其可靠性会降低。 。
3、工作温度高、时间长,会对FPC造成较大损害(如油墨等);
化学镀镍钯: 1、定义:
化学镀镍钯金通过化学反应取代铜表面的钯,然后在钯芯的基础上化学镀一层镍磷合金。 然后通过氧化还原反应在镍层上形成一层钯,再通过取代反应在镍层上形成一层钯。 钯的表面(通过钯层的微小间隙与镍层发生置换反应)镀有一层金。
2.镀层性质:镍、钯、金合金镀层 3.熔层:金-金 4.反应原理:
①镍化学原理:
步骤1:H2P02- + H2O = H2PO3-+2H++2e-,脱氢释放电子
步骤2:H2PO2-+mNi2++(2m+1)e-=NimP+2OH-
②钯化学原理:
步骤一:H2PO2-+H2O=H2PO3-+2H++2e-,反应过程与镍类似
步骤2:2e-+Pd2+=Pd,释放出的电子还原钯离子
③黄金转化原理:
金离子与镍层发生取代反应:Ni+2Au+=Ni2++2Au
5.常用工艺流程:脱脂→微蚀→预浸→活化→后浸→镍处理→钯处理→金处理6.常用设备类型:立式龙门线7.药水成本:高+8,必备条件:无需导电,金属层(铜)上镀镍钯 9.适用类型:可设计更小的PIN间距,增加布线密度,如更高像素的摄像头模组产品 10.优点:
1、无需引线设计,设计限制小;
2、涂层厚度均匀性好;
3、可设计更小的焊盘,在原有面积上增加更多的布线面积;
4、钯层不仅保护镍层,还为金线的相互熔合提供了基础。 较薄的镀金层也能获得良好的扎线效果;
5、储存有效期更长;
6、良好的焊接性能和可靠性;
7、焊接层是FPC的金与金线之间的相互熔合,这是普通镀镍金无法满足的。
11、缺点:
1、制造工艺比较复杂,药水消耗快(镍罐),管理难度大;
2、工作温度高、时间长,会对FPC造成较大损害(如油墨等);