[科普中国]-镍盐浸

镍盐浸是通过化学反应在铜的表面置换钯再在钯核的基础上化学镀上一层镍磷合金层，然后再通过置换反应在镍的表面镀上一层金。目前镍盐浸有置换和半置换半还原混合建浴两种工艺。

主要用途化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，并且用于焊接及应用于接触（例如按键，内存条上的金手指等）。

主要流程1 镍盐浸前处理

采用设备主要是磨板机或喷砂机或共用机型，（使用机型较多）主要作用：

去除铜表面的氧化物和糙化铜表面从而增加镍和金的附着力。

2 镍盐浸生产线

采用垂直生产线，主要经过的流程有：

进板→除油→三水洗→酸洗→双水洗→微蚀→双水洗→预浸→活化→双水洗→化学镍→双水洗→化学金→金回收→双水洗→出板

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3 镍盐浸后处理

采用设备主要是水平清洗机（多数使用品牌宇宙）。

工艺控制1 除油缸

一般情况，PCB沉镍金采用酸性除油剂来处理制板，其作用在于去除铜面之轻度油脂及氧化物，达到铜面清洁及增加润湿效果的目的。它应当具备不伤Soider Mask（绿油），低泡型易水洗的特点。

除油缸之后通常为二级市水洗，如果水压不稳定或经常变化，则将逆流水洗设计为三及市水洗更佳。

2 微蚀缸

微蚀的目的在于清洁铜面氧化及前工序遗留残渣，保持铜面新鲜及增加化学镍层的密着性，常用微蚀液为酸性过硫酸钠溶液。

Na2S2O8﹕80~120g/L

硫酸﹕20~50ml/L

沉镍金生产也有使用硫酸双氧水或酸性过硫酸钾微蚀液来进行的。

由于铜离子对微蚀速率影响较大，通常须将铜离子的浓度控制有5~25g/L，以保证微蚀速率处于0.5~1.5μm，生产过程中，换缸时往往保留1/5~1/3缸母液（旧液），以保持一定的铜离子浓度，也有使用少量氯离子加强微蚀效果。

另外，由于带出的微蚀残液，会导致铜面在水洗过程中迅速氧化，所以微蚀后水质和流量以及浸泡时间都须特别考虑。否则，预浸缸会产生太多的铜离子，继而影响钯缸寿命。所以，在条件允许的情况下（有足够的排缸），微蚀后二级逆流水洗之后，再加入5%左右的硫酸浸洗，经二级逆流水洗之后进入预浸缸。

3 预浸缸

预浸缸在制程中没有特别的作用，只是维持活化缸的酸度以及使铜面在新鲜状态（无氧化物）下，进入活化缸。

理想的预浸缸除了Pd之外，其它浓度与活化缸一致。实际上，一般硫酸钯活化系列采用硫酸作预浸剂，盐酸把钯活化系列采用盐酸作预浸剂，也有使用铵盐作预浸剂（pH值另外调节）。否则，活化制程失去保护会造成钯离子活化液局部水解沉淀。

4 活化缸

活化的作用是在铜面析出一层钯，作为化学镍起始反应之催化晶核。其形成过程则为Pd与Cu的化学置换反应。

从置换反应来看，Pd与Cu的反应速度会越来越慢，当Pd与Cu完全覆盖后（不考虑浸镀的疏孔性），置换反应即会停止，但实际生产中，人们不可能也不必要将铜面彻底活化（将铜面完全覆盖）。从成本上讲，这会使Pd的消耗大幅大升。更重要的是，这容易造成渗镀等严重品质问题。

由于Pd的本身特性，活化缸存在着不稳定这一因素，槽液中会产生细微的（5m滤芯根本不可能将其过滤）钯颗粒，这些颗粒不但会沉积在PCB的Pad位上，而且会沉积在基材、绿油以及缸壁上。当其积累到一定程度，就有可能造成PCB渗镀以及缸壁发黑等现象。

影响钯缸稳定性的主要原因除了药水系列不同之外，钯缸控制温度和钯离子浓度则是首要考虑的问题。温度越低，钯离子浓度越低，越有利于钯缸的控制。但不能太低，否则会影响活化效果，引起漏镀发生。

通常情况下，钯缸温度设定在20~30℃，其控制范围应在±1℃，而钯离子浓度则控制在20~40ppm，至于活化效果，则按需要选取适当的时间。

当槽壁及槽底出现灰黑色的沉积物，则需硝槽处理。其过程为﹕

加入1﹕1硝酸，启动循环泵2小时以上或直到槽壁灰黑色沉积物完全除去为止。适当时可考虑加热，但不可超过50℃，以免空气污染。

另外，也有人认为活化带出的钯离子残液在水洗过程中会造成水解，从而吸附在基材上引起渗镀，所以，应在活化逆流水洗之后，多加硫酸或盐酸的后浸及逆流水洗的制程。

事实上，正常情况下，活化带出的钯离子残液体，在二级逆流水洗过程中可以被洗干净。吸附在基材上的微量元素，在镍缸中不足以导致渗镀的出现。另一方面，如果说不正常因素导致基材吸附大量活化残液，并不是硫酸或盐酸能将其洗去，只能从根源去调整钯缸或镍缸。增加后浸及逆流水洗，其作用只是避免水中Pd含量太多而影响镍缸。

需要留意的是，水洗缸中少量的Pd带入镍缸，并不会对镍缸造成太大的影响，所以不必太在意活化后水洗时间太短，一般情况下，二级水洗总时间控制在1~3min为佳。尤其重要的是，活化后水洗不可使用超声波装置，否则，不但导致大面积漏镀，而且渗镀问题依然存在。1

本词条内容贡献者为:

黎明 - 副教授 - 西南大学