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沉镍钯金工艺(一)
沉镍钯金工艺(一)沉镍钯金工艺1. 简介•沉镍钯金工艺是一种常用于表面镀层的工艺技术。
•它通过在金属表面沉积一层镍和钯的合金薄膜来实现防腐、提高硬度和耐磨性的效果。
2. 工艺流程1.表面预处理–清洗：将待处理的金属表面进行清洗，去除污垢、氧化物等。
–酸洗：使用酸性溶液消除金属表面的氧化层，提高后续工艺的效果。
2.沉镍钯金–沉镍：将金属表面浸入含有镍盐的溶液中，施加电流使镍离子在金属表面还原沉积。
–镍层均匀性：控制电流密度、搅拌溶液等因素，确保沉积的镍层均匀。
3.沉钯–沉钯：将经过镍层处理的金属再次浸入含有钯盐的溶液中，进行类似的电化学反应，沉积钯层。
–钯层厚度：通过控制电流密度、溶液浓度，调整钯层的厚度。
4.表面处理–精整：去除不平整的部分，提高镀层的外观。
–抛光：使得镀层表面更加光滑，增强镀层的光泽度。
3. 应用领域•汽车工业：沉镍钯金工艺常用于汽车发动机零部件的表面处理，提高其耐腐蚀性和耐磨性。
•电子工业：沉镍钯金可用于电子器件的接点材料，提高其连接稳定性和导电性。
•机械工业：沉镍钯金工艺可应用于机械零件的表面涂层，提高其硬度和耐磨性。
4. 优势和局限性•优势：1.镀层均匀，能够提供出色的防腐和耐磨性能。
2.镀层与基材结合牢固，不易剥落。
3.工艺成熟，操作相对简单。
•局限性：1.沉镍钯金工艺对金属表面的准备要求较高。
2.镀层厚度有限，不适用于需要特别厚度的场景。
5. 结论•沉镍钯金工艺是一种可靠且成熟的表面处理技术，在许多领域得到广泛应用。
•通过控制工艺流程和参数，可以获得优良的防腐和耐磨性能的镀层。
•然而，工艺的局限性也需要考虑，根据具体需求选择适合的表面处理技术。
深南电路镍钯金工艺流程
深南电路镍钯金工艺流程一、前言深南电路是一家专业从事印刷电路板制造的企业，其产品广泛应用于通讯、计算机、医疗等领域。
其中，镍钯金工艺是深南电路生产过程中的重要环节之一，本文将详细介绍深南电路镍钯金工艺流程。
二、镍钯金工艺概述镍钯金工艺是指在印制电路板表面涂覆上一层镍层、一层钯层和一层金属层的处理方法。
该工艺可以提高印制电路板的导电性和耐腐蚀性，从而提高其使用寿命和稳定性。
三、准备工作1. 原材料：包括印制电路板基板、化学药品等。
2. 设备：包括洗涤机、酸洗槽、酸碱中和槽等。
3. 人员：需要有经验丰富的技术人员进行操作。
四、镍钯金工艺流程1. 清洗处理将印制电路板放入洗涤机中进行清洗处理，去除表面油污和杂质。
2. 镀铜处理将清洗后的印制电路板放入酸洗槽中进行酸洗处理，去除表面氧化层和铜离子。
3. 镀镍处理将经过酸洗处理的印制电路板放入镀镍槽中进行镀镍处理，使印制电路板表面涂覆上一层均匀的镍层。
4. 镀钯处理将经过镀镍处理的印制电路板放入镀钯槽中进行镀钯处理，使印制电路板表面涂覆上一层均匀的钯层。
5. 镀金处理将经过镀钯处理的印制电路板放入镀金槽中进行镀金处理，使印制电路板表面涂覆上一层均匀的金属层。
6. 清洗中和将经过金属涂覆后的印制电路板放入酸碱中和槽中进行清洗中和，去除表面残留物质，并使其呈现出光亮平整的效果。
五、注意事项1. 操作人员必须戴好防护手套、口罩等防护用品，以保证操作安全。
2. 化学药品必须按照规定比例配制，且必须储存于防腐蚀的容器中。
3. 设备必须定期维护和清洗，以确保其正常运转。
4. 严格按照工艺流程进行操作，避免出现任何差错。
六、总结镍钯金工艺是深南电路生产过程中的重要环节之一，其工艺流程需要经验丰富的技术人员进行操作。
在操作过程中，需要注意安全、规范化和精细化，以确保印制电路板的质量和稳定性。
化学镍钯金
化学镍钯金
化学镍钯金是一种涂层材料，由镍、钯、金三种金属化合物组成。
它具有优异的抗腐蚀性能，可以在恶劣的环境下工作，同时还具有很高的硬度和耐磨性，因此被广泛应用于航空、汽车、电子、机械等领域。
化学镍钯金的制备方法是将镍、钯、金三种金属化合物混合，并将它们喷涂在需要涂层的表面上，然后进行烘烤和凝固处理。
在这个过程中，金属化合物会发生化学反应，形成一层坚硬的镍钯金涂层。
化学镍钯金的优点还包括其可控性强，可以根据需要进行定制。
此外，它还可以与其他材料相结合，形成更加复杂的涂层结构，以满足不同的应用需求。
总之，化学镍钯金涂层是一种性能优异、应用广泛的涂层材料，它为许多行业提供了重要的保护和改善功能。
- 1 -。
镍钯金金线键合机理简析
镍钯金金线键合机理简析1. 引言镍钯金金线键合是一种常用的微电子封装技术，广泛应用于集成电路、传感器和其他微型器件的制造过程中。
本文将对镍钯金金线键合的机理进行详细分析和解释。
2. 镍钯金金线键合的定义镍钯金金线键合是一种通过热压力焊接方式将金线连接到芯片引脚或封装基板上的技术。
该过程使用了镍钯金合金作为焊料，通过高温和压力将焊料与芯片引脚或封装基板表面结合在一起。
3. 镍钯金焊料的特性3.1 镍钯金焊料的成分镍钯金焊料通常由镍、钯和少量其他元素组成。
其中，镍和钯是主要元素，可以根据具体需求进行调整。
这种组成可以提供良好的导电性能、可靠性和耐腐蚀性能。
3.2 镍钯金焊料的熔点镍钯金焊料具有较低的熔点，通常在400-450摄氏度之间。
这使得焊接过程能够在相对较低的温度下进行，避免对芯片引脚或封装基板造成过大的热应力。
3.3 镍钯金焊料的可靠性镍钯金焊料具有良好的可靠性，能够在长期使用和恶劣环境条件下保持稳定的连接。
这主要归因于焊料中镍和钯的高耐腐蚀性和良好的机械强度。
4. 镍钯金金线键合的工艺流程镍钯金金线键合的工艺流程包括以下几个关键步骤：4.1 表面处理首先，需要对芯片引脚或封装基板表面进行处理，以提供更好的连接性能。
常见的表面处理方法包括清洗、去氧化和涂覆保护层等。
4.2 印刷焊膏接下来，在芯片引脚或封装基板上印刷一层薄薄的焊膏。
这一步骤有助于提高焊接质量和连接可靠性。
4.3 放置金线然后，将金线放置在焊膏上。
金线的直径和长度可以根据具体需求进行选择。
4.4 热压力焊接在金线放置好后，使用热压力焊接机将焊料加热到一定温度，并施加适当的压力。
这使得焊料熔化并与芯片引脚或封装基板表面结合在一起。
4.5 冷却和固化最后，等待焊料冷却和固化，确保连接稳定可靠。
这一步骤通常需要一定的时间。
5. 镍钯金金线键合的机理镍钯金金线键合的机理可以分为以下几个方面：5.1 扩散在焊接过程中，镍钯金焊料与芯片引脚或封装基板表面发生扩散反应。
镍钯金工艺
镍钯金工艺，表面处理镍钯金
在PCB生产流程中，表面处理是最重要的一项步骤之一。
目前市场上常见的表面处理方式有喷锡、沉锡、沉金、裸铜、OSP等，不同的表面处理方式优缺点也不尽相同。
对于部分对线路板要求更加严格的用户来说，常见的表面处理并不能满足阻焊要求，而联合多层线路板的镍钯金工艺刚好解决了这一问题。
镍钯金，是一种非选择性的表面加工工艺，也是一种最新的表面处理技术，其原理为在PCB铜层的表面镀上一层镍、钯和金，主要的工艺流程包括：除油—微蚀—预浸—活化—沉镍—沉钯—沉金—烘干，每个环节之间都会经过多级水洗处理。
表面处理最基本的目的是保证良好的可焊性或电性能。
由于自然界的铜在空气中倾向于以氧化物的形式存在，不可能长期保持为原铜，因此需要对铜进行其他处理，由此诞生了沉金、喷锡等常见工艺。
与其他表面处理方式相比，镍钯金具有耐用性稳定、可阻焊性优异、兼容性好、镀层平整度高、适合高密度焊盘等优势，因此可以应用于更加精密的PCB中，阻焊性能也更加优异。
目前应用较为广泛的沉金工艺，原理为在铜面上包裹一层厚厚的、电性良好的镍金合金，以便长期保护线路板。
镍钯金与沉金相比，需要在镍和金之间多加一层钯，钯可以防止出现置换反应导致的腐蚀现象，为沉金做好充分准备。
金就可以紧密地覆盖在钯上面，提供良好的接触面。
由于镍钯金对板厂的制程能力有一定的要求，因此该工艺并不常见，导致很多企业找不到合适的板厂。
目前，联合多层线路板已经全面上线镍钯金工艺，解决了企业的难题。
同时，联合多层线路板还支持各种复杂工艺，如定制压合结构、超薄版、大尺寸板等，作为一家PCB专业厂商，联合多层线路板将继续为用户解决各种精密板、难度板生产难题。
镍钯金工艺(ENEPIG)详解
镍钯金工艺（ENEPIG）详解一、镍钯金工艺（ENEPIG）与其他工艺如防氧化（OSP）,镍金（ENIG）等相比有如下优点：1. 防止“黑镍问题”的发生–没有置换金攻击镍的表面做成晶粒边界腐蚀现象。
2. 化学镀钯会作为阻挡层，不会有铜迁移至金层的问题出现而引起焊锡性焊锡差。
3. 化学镀钯层会完全溶解在焊料之中，在合金界面上不会有高磷层的出现。
同时当化学镀钯溶解后会露出一层新的化学镀镍层用来生成良好的镍锡合金。
4. 能抵挡多次无铅再流焊循环。
5. 有优良的打金线（邦定）结合性。
6. 非常适合SSOP、TSOP、QFP、TQFP、PBGA等封装元件。
二、镍钯金工艺（ENEPIG）详解：1. 因为普通的邦定（ENIG）镍金板，金层都要求很厚基本上微米以上，ENEPIG板只需钯微米、金微米左右就可以满足（钯是比金硬很多的贵金属，要钯层的原因就是因为单纯的金、镍腐蚀比较严重，焊接可靠性差。
钯还有个作用是热扩散的作用，整体来说ENEPIG 可靠性比ENIG高）。
2. 化学镍钯金属这个制程已经提出好几年了，但是现在能量产的不多，也就是比较大的厂才有部分量产。
流程和化学沉金工艺基本相似，在化学镍和化学金中间加一个化学钯槽（还原钯）ENEPIG制程：除油--微蚀--酸洗--预浸--活化钯--化学镍（还原）--化学钯（还原）--化学金（置换）。
3. 现在说自己能做的供应商人很多，但是真正能做好的没有几家。
控制要主要点钯槽和金槽，钯是可以做催化剂的活性金属，添加了还原剂后，控制不好自己就反应掉，（就是俗话说的翻槽），沉积速度不稳定也是一个问题，很多配槽后速度很快，过不到几天速度就变慢很多。
这不是一般公司能做好的。
4. 化学沉金目前有很多有黑镍问题，以及加热后的扩散，中间添加一层致密的钯能有效的防至黑镍和镍的扩散。
5. 该表面处理最早是由INTER提出来的，现在用在BGA载板的比较多载板一面是需要邦定金线，另一面是需要做焊锡焊接。
NiPdAu
镍钯金详细介绍1. 因为普通的邦定(ENIG)镍金板，金层都要求很厚基本上0.3微米以上，ENEPIG板只需钯0.1微米、金0.1微米左右就可以满足(钯是比金硬很多的贵金属，要钯层的原因就是因为单纯的金、镍腐蚀比较严重，焊接可靠性差。
钯还有个作用是热扩散的作用，整体来说ENEPIG可靠性比ENIG高)。
2. 化学镍钯金属这个制程已经提出好几年了，但是现在能量产的不多，也就是比较大的厂才有部分量产。
流程和化学沉金工艺基本相似，在化学镍和化学金中间加一个化学钯槽(还原钯)3. 现在说自己能做的供应商人很多，但是真正能做好的没有几家。
控制要主要点钯槽和金槽，钯是可以做催化剂的活性金属，添加了还原剂后，控制不好自己就反应掉，(就是俗话说的翻槽)，沉积速度不稳定也是一个问题，很多配槽后速度很快，过不到几天速度就变慢很多。
这不是一般公司能做好的。
4. 化学沉金目前有很多有黑镍问题，以及加热后的扩散，中间添加一层致密的钯能有效的防至黑镍和镍的扩散。
5. 该表面处理最早是由INTER提出来的，现在用在BGA载板的比较多载板一面是需要邦定金线，另一面是需要做焊锡焊接。
这两面对金镀层的厚度要求不一样，邦定是需要金层厚一点，大概在0.3微米以上，而焊锡只需要0.05微米左右。
金层厚了邦定好却焊锡强度有问题，金层薄焊锡OK邦定却打不上。
所以之前的制程都是用干膜掩盖，分别作两次不同规格的镀金才能满足。
现在用镍钯金(ENEPIG)两面同样的厚度规格即可以满足邦定又可以满足焊锡的要求。
目前规格钯和金膜厚大概在0.08微米以上上就可以满足邦定和焊锡焊接的要求。
镍钯金厚度化学镍钯金,它是在焊盘铜面上先后沉积镍、钯和金，镍钯金镀层厚度一般为镍2.00μm～5.00μm、钯0.10μm～0.20μm和金0.03μm～0.05μm镍钯金工艺特色与化学沉镍金制程原理相近，在化学沉镍后，增加化学沉钯工艺，利用钯层隔绝沉金药水对镍层的攻击;同时钯层比金层具有更高的强度和耐磨性，利用薄的钯层和薄的金层即可达到化学沉厚金的效果，同时有效杜绝了黑垫的发生。
pcb 化学镍钯金 用途
pcb 化学镍钯金用途
PCB 化学镍钯金是一种常用于电子产品制造的镀金工艺。
PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）是电子产品的核心组成部分之一，它提供了连接和支持电子元件的基底。
为了提高电子元件的连接可靠性和防止氧化腐蚀，常常在PCB 表面进行镀金处理。
化学镍钯金是一种常用的镀金工艺，通常包括以下几个步骤：
1. 化学镍： PCB 表面先进行一层化学镍镀层，它能够为 PCB 表面提供一层保护，防止氧化和腐蚀。
2. 钯：在化学镍层之上再进行一层钯镀层，它具有良好的导电性，可以提高电子元件之间的连接可靠性和导电性能。
3. 金：镀金的最后一层是金层，它具有良好的导电性和抗氧化性，能够进一步提高连接可靠性，并且保持良好的外观。
PCB 化学镍钯金技术可以提供良好的电气性能和防腐蚀性能，同时还能满足高密度连接和微型化的要求。
它广泛应用于手机、平板电脑、计算机、电视等电子产品的制造中。
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打線的評估狀態
YWay (μm) Louph (μm)
700
1000
設備 ： TPT HB16 （Techno Alpha Co.,Ltd.）
溫度
： 150℃
線直徑 ： 25μｍ
【打線推力的狀況】
設備
Dage Bond tester Series 4000
推速度
200μm / sec
測試速度
20 times
【老化狀況】
溫度 ： 175℃
時間 ： 2ｈｒ
Nikko Shoji Co.,Ltd.
4
推錫球與剪力測試狀況
回流焊設備與狀況
回流焊 ……………….RF-330
(Japan Pulse Laboratories)
回流環境 ……………..空氣
錫球
…………..Sn-3.0Ag-0.5Cu
助焊劑 …………………..30% Rosin (R type)
0.5mm
Test Speed
300μm/s
Heat
300℃
1
As deposit reflow X5
在老化後化學鎳鈀金可以得到較佳的錫球推力
0.5
Spead (mm)
0
Au
0.06
0.05
0.1
Pd
0
0.05
0.1
良好的錫球分散性 (1.2mm over) 在化學鎳鈀金與化學鎳金並無顯著的不同
Nikko Shoji Co.,Ltd.
Au Pd
0.06
0.05
0
0.05
Ave. Max. Min.
0.1 0.1
比化學鎳鈀金低
Solder spread
Ni：KG-535
2
1.5
①
②
③
④
Test Condition
BGA LAND
0.4mm
Solder Ball
0.4mmΦ Sn-Ag3.0-Cu0.5
Flux
Rosin Flux
Probe
Au
0.06
0.05
Pd
0
0.05
B 模式發生
Ni：KG-535
上錫性 (Shear)
<剪力模式>
OK
Ave. Max. Min.
A: Solder 100% B: Ni surface 50% under
0.1
0.1
NG
Ni：KG-535
Mo de C Mo de B Mo de A
0.1 0.1
■ B : 金球/打線
・・・・・・・・・・・・・OK
■ C :金 線斷裂
・・・・・・・・・・・・・OK
■ D : 打線/載板 (線殘留) ・・・・・・・・・・OK
■ E : 打線/載板 (無殘留)
・・・・・・・・NG
＜化學鎳金製程＞
老化後會發生E-模式的斷裂 (金層 : 0.25μm)
＜鎳鈀金製程＞
在薄金層有良好的打線結合力 (金層 : 0.05μm)
Nikko Shoji Co.,Ltd.
6
Mode (%)
Pull strength (N)
上錫性（HBP、Spread）
Pull strength after refiow X5
Ni：KG-535
18 16 14 12 10
8 6 4 2 0
錫球分散性
＊分散值 （mm）＝（Dｘ+Dy）/2
Nikko Shoji Co.,Ltd.
5
打線特性
Strength （N）
W/B strength after 175℃X2ｈｒ Ni：KG-535
12
10
C
8
B
Ave.
6
Max.
Min.
4
A
Pull 2nd side
D E
2
0
Au
0.25
0.05
0.1
7
Hale Waihona Puke Mode (%)Shear strength (N)
Shear Mado after reflow X5
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
Au
Pd
0.06
0.05
0
0.05
100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%
Shear Mode after reflowX5
Pd
0
0.05
0.1
W/B Mode after 175℃X2hr Ni：KG-535
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Au
Pd
0.25
0.05
0
0.05
E D C B A
0.1 0.1
E 模式斷裂發生
＜斷裂模式＞
■ A : 載板/金球
・・・・・・・・・・・・・・・・NG
錫球尺寸……………...0.4mm
評估設備與狀況
推錫球 (Heat bump pull)
設備….....Dage series 4000 BGA 區………0.4mm 探針…………..0.5mm 測試速度…….300μm/s 加熱…………….300℃
錫球剪力(Ball shear) 設備….....Dage series 4000 BGA 區……….0.4mm 測試速度……..380μm/s 高度…..……..… 50μm 下降速度……300μm/s
最全镍钯金工艺资料
清潔
活化
化學鎳
化學鈀
化學金
KG 製程
酸性 KG-511 KG-512
鹼性 KG-510
鹽酸
KG-522
低比例鹽酸
KG-529
硫酸
KG-527
中磷
KG-530 KG-531
無鉛
KG-537
中高磷
KG-535 KG-536 ＫＧ-539
還原鈀
KG-1100
浸金
無氰化物
CF-500SS
C: Ni surface 50% over D: Ni surface 100%
＜化學鎳金製程＞ 老化後會發生 B 模式 ＜鎳鈀金製程＞ 良好的剪力模式 (全為 A 模式)
＊剪力無顯著差異
Nikko Shoji Co.,Ltd.
8
剝金後的SEM圖像
鎳鈀金
鎳金
在鎳鈀金製程中鎳面無針孔腐蝕發生
Nikko Shoji Co.,Ltd.
建議使用化學鎳鈀金
・抗氧化的特性
・・・良好的錫面結合力
・・・良好的抗腐蝕性
・熱處理的特性
擴散阻層
・・・良好的打線能力
・薄金層（～0.1μm） ・・・低成本
Nikko Shoji Co.,Ltd.
問題與建議
3
【打線狀態】
超音波 (mW)
1st
200
2nd
280
時間 (ms) 200 200
力量 (mN) 220 300
9
由於腐蝕鎳面造成的上錫不良
鎳面的腐蝕是由於金水置換反應的攻擊
Fig１: 金面
Fig2 :晶界腐蝕
Fig3: 腐蝕的切片
・化金時部分抗腐蝕性差的鎳面被腐蝕 (提供高濃度的鎳離子)
氰化物
KG-2100 KG-545Y KG-545
厚金
還原型
CF-600
置換型
KG-555
Nikko Shoji Co.,Ltd.
2
日曠的化學鎳鈀金製程是上錫與打線的最佳選擇
化學鎳金的問題點 ・鎳面氧化腐蝕與黑墊造成的上錫性不佳. ・使用無鉛錫球造成的上錫性不佳. ・高密度印刷電路板需要防止熱擴散阻層 ・厚化金的高成本 (～0.5μm)