日旷化学镍KG-531资料

1、日旷化学镍KG-531资料 日曠化學鎳KG-531资料(Nikko KG -531 Process Electroless Nickel ) 保華化工貿易有限公司HUIZHOU BAOHUA CHEMICAL TRADING CO.,LTD1 產品特色 KG-531是全部品牌之化學鎳延展性及彎折性最 好之產品，因結晶乃屬縱向堆積與其他化學鎳 之橫向堆積不同，因此在FPC(軟板)上可180 彎折三次不斷裂。KG-531因具有最佳之延展性及最低之內應力，因 此在打線(鋁線或金線)之結合力最強。 KG-531之藥水極其穩定，且沉積速率極高，可達 到15um/hr,由於電鍍時間很短，因此絕對不會傷 害

2、保護膠膜。 化學鎳鍍層物性特 性 鍍層磷含量 (P%) 鍍層組織 融點 (deg C) 電阻係數 (- cm) 熱膨脹係數(m/m/) 熱傳導率(Cal/cm/sec) 密度(g/cm3) 硬度(Vickers) 伸張率(%) 內應力(kg/mm) 磁性 鍍層厚度均一性 耐蝕性 Ni / P 合金鍍層 5-8% 非晶質 890 deg C 60 13 15 0.010 0.013 8.2 8.3 560 10Hv 0.9 1.0% -1 -3 非磁性 5% 優於電鍍 Ni3 化學鎳 KG-531系列目的: 在活化後的銅面鍍上一層Ni/P合金，作為阻絕金與銅之間的遷移 (Migration)或擴

3、散(Diffusion)的障蔽層。主成份 : (1) 硫酸鎳 - 供应鎳離子 (2) 次亞磷酸鈉 - 供应電子，使鎳離子還原為金屬鎳 (3) 錯合劑 - 形成鎳錯離子，降低游離鎳離子濃度，防止氫氧化鎳及亞磷 酸鎳生成，增加浴安定性、 pH 緩衝 (4) pH 調整劑 - 維持適當 pH值 (5) 安定劑 - 防止鎳在膠體粒子或其他微粒子上還原，穩定鍍液，防止鍍 液分解。 (6) 添加劑 - 增加被鍍物表面的負電位，使啟鍍简单及增加還原效率4 化學鎳反應機構脫氫 氧化 再結合 H2PO2- HPO2- + H H + H H2(on catalytic surface發生) HPO2- + OH

4、- H2PO3- + e- 氧化金屬析出 氫氣產生 磷共析 附反應 H + OH- H2O + e-Ni2+ + 2e- Ni 2H2O + 2e- H2 + 2OH- mNi2+ + H2PO2-+ (2m+1)e- NimP + 2OH- H2O + H2PO2- H2 + H2PO3- (次磷酸自我分解) 化學鎳並非單一反應，涉及吸着、催化活性、氧化還原反應或電子轉 移，各種離子的擴散及絡合劑的解離等複雜過程。5 化學鎳 KG-531系列產品說明KG-531是一種化學鎳磷合金鍍液，具有良好的啟鍍力量及優異的浴安定 性，鍍層皮膜磷含量穩定(5% 8%),結晶緻密而且耐蝕性優良。內部 張力低

5、，外觀良好。滿足客戶在焊錫性、打線性能、低表面電阻等多項 功能要求。 產品KG-531 KG-531 A KG-531 B 用途建浴 補充 補充 主成分還原劑、錯合劑、 添加劑 鎳鹽 還原劑 KG-531 CKG-531 D KG-531H 補充 pH調整劑 暂不像530系列,单独有D剂此药水 建浴、補充添加劑6 化學鎳 KG-531系列建浴方法浴組成：1. KG-531 : 200mlL(先加) 2. KG-531H: 60mlL(最终加) 建浴時，請根据順序加入，且用法純 水配槽 KG-531H为碱性，所以必需先加KG-531,加KG531搅拌匀称后再加缓缓加入 KG-531H並均勻攪拌

6、建浴程序 (100L 建浴時):1) 加入去離子水至槽体 2/3 (不要用工業用水或市水); 2) 加入20L KG-531並均勻攪拌之； 3) 加入 6L KG-531H並均勻攪拌之；4) 用去離子水調整槽液体積邊加熱邊攪拌至操作溫度； 5) 打開循環過濾。 6) 當槽液已加熱至操作溫度時，即可生產。 化學鎳 KG-531系列操作條件 溫時 度： 85 (80 90 )。間： 視客戶鍍層厚度而定。 槽 材 質： 用法 SUS 316 材質，內壁拋光頇有溢流設計或 PP。 加 熱 器： 石英或鐵氟龍加熱器或水浴法間接加熱。 過 攪 水 其 濾： 5 10 m PP 濾心，10 turn-ove

7、r / hr,溢流過濾法。 拌： 氣缸振動或上下機械擺動。 洗： 2 段水洗。 他： 自動添加器及析出防止裝置。 沉積速度： 15um / hr(10-22um/hr)。 鍍層磷含量： 5% 8%。 浴 負 荷： 0.5 dm2/L (0.15 1.0 dm2/L)8 KG-531 掌握参数表项 目 单 位g/L g/L / u/min ft2/L 回/小时 小 时 標 准 笵 圍 Ni2+ 次磷酸钠 PH 值 溫 度 析出量 浴負荷 循 环 移 槽 5.5 25-40 4.5 85 9 0.05 13 12 5.2-5.8 25-40 4.3-4.7 80-90 6-12 0. 015-0.

8、10 10-16 10-20 沉积时间更 槽 药水添加 搖 摆 依沉镍缸当时积速率,与客户要求镍厚而定4 MTO(300升槽积累计添加KG-531A 16.5升 4=66升为4MTO) 正常生产每30分钟加KG-531A. B. C各0.5升 生产软板要不断緩慢搖动,防止板子相叠9 药水的添加(300升为例) KG-531、 KG-531H是建浴用，KG-531A 、KG-531B、KG-531C 是补充用 ； 依分析镍浓度等量补加A 、 B、C,即以 A:B:C=1:1:1补加； A 、 B、C单剂以每次添加0.5升为宜，以确保化镍缸沉速波动较小，利于镍厚的管制(药 水请以少量多次添加为原则

9、，并分散地缓慢添加于无板区域， C 加于漏斗内慢慢滴加) KG-530 C 请用纯水稀释一倍以上后添加，且一次添加量以不多于1.0升为宜； 镍缸的启镀 一，新开缸(第一次启镀) 1,镍缸升温到85 ,用总表面积为15 ft2 (即 0.05ft2/L 负载)铜张积 (铜板需正常过活化)脱 缸40分钟； 2,脱缸进行40分钟后将镍缸温度设定在85 ,并分析补加KG-531A,KG531B,KG-531C; 3,试做首件，待首件入镍缸 3分钟后取出多余脱缸板； 二，停产6小时以上(或移槽后) 1,分析镍缸并调整补加到标准，升温到85 ; 2,用0.03ft2/L 负载脱缸20分钟； 3,试做首件，

10、待首件入镍缸3分钟后取出多余脱缸板；(此时脱缸时长约20分 钟，请把握试首件的时间) 三，停产1小时(或间断性生产) 1,分析镍缸并调整补加到标准； 2,用 0.02ft2/L 负载脱缸,脱缸进行 3-10 分钟后板 子即可入镍缸沉镍，待板子 入镍缸沉镍2 分钟后取出 多余脱缸板； 3,在间断性生产中，化学镍缸无板时请将保持负载的脱缸板全部取出，以免镍缸 药水的额外消耗，生产板子到后浸酸时镍缸用； 0.02ft2/L 负载脱缸，待板子入镍缸 2 分钟后取出多余脱缸板；11 化學鎳槽雜質影響因素干擾因素Cu Pd Fe 容忍值10 ppm 1 ppm 20 ppm 藥液混濁及分解 可能結果 藥液

11、分解，強烈冒氣，並伴隨黑色沉澱的發 生而遍及整個槽液 鐵對無電解鎳有觸媒性，鐵污染會導致鍍膜 白雲色、斑點及粗糙 受鋅污染會導致雲白色、條痕或暗黑色鍍膜、 多孔和析出速度降低 Cr(+3)會導致雲白色鍍膜，Cr(6+)會使整個 沉積停止、露銅 析出速度降低、露銅、跳鍍(skip plate)和縮 短鍍浴壽命12 ZnCr Pb 10 ppm1 ppm 2 ppm 化學鎳鈍化作業程序(硝槽)1) 將化學鎳藥液完全排出。2) 加入30%(w/w)以上的硝酸，並啟動pump循環1小時後，靜置5小時以上。 3) 啟動pump循環1小時後，將硝酸液全部抽出。 4) 加水並循環1020分後排掉，至少二次。

12、5) 加純水循環1020分，並用pH試紙確認 pH=4.5以上排出。(如 pH 未達 4.5以上，頇重複此步驟)。 註: (1) 硝酸液中，鎳容許量為 7g/L。 (2) 硝酸濃度頇保持在 400 g/l 以上。 (3) 市售濃硝酸(65%w/w),硝酸含量約 900 g/l。 (4) 硝酸液勿滴入水洗槽。13 镍缸各成分的分析方法 镍离子浓度的分析 1)、用移液管精准吸取5ml工作槽液至250ml锥形瓶，加入50ml纯水，再加入 10mlAR级浓 氨水； 2)、加入1g MX 指示剂 ，以 0.05M EDTA 标准液滴定至赤紫色为终点 ，登记EDTA的 mls用量； 3、 计算: Ni2+

13、 g/L =(mls EDTA) 0.587 f (f:0.05M EDTA的标定系数) 次磷酸钠( NaH2PO2.H2O )的分析；(次磷酸钠浓度未偏离掌握范围不作调整 ) 1) 、用移液管精准吸取2ml 工作槽液至250ml碘量中，加入盐酸(1:1)20ml ; 2) 、再用移液管精准吸取0.1N的碘标准溶液20ml加碘量瓶中，密封置于冷暗处1小时 ； 3) 、再加入1的淀粉溶液5-10ml,用0.1N Na2S2O3标液滴定至黑色消褪为终点，登记体积A ( mls ) 3) 、用去离子水(DI水)作空白试验，登记体积B ( mls ); 3) 、计算：NaH2PO2.H2O (g/l)

14、=(B-A )x f x 2.65 (f:0.1N Na2S2O3的标定系数) PH值的测定 用PH计(PH计用法前请先用 PH=7.0与PH=4.0标准液校准)测量冷却到30的镍缸镀液,读数即 可。 分析项目镍 缸 Ni2+浓度 P H NaH2PO2.H2O 掌握范围 5.2-5.8 g/L 4.8-5.0 25-40 g/L 标准 5.5 g/L 4.9 25-40 g/L 分 析 频 率 每1小时/次 一天一次(24小时)14 Failure mode after bending testKG-531 Conventional Mid P%Ni thickness : 5 umAu T

15、hickness : 0.05um PASSNi surface has a few of micro-crack, but Cu circu it is not disconnection. FAILBig-crack -Completely disconnection both of Cu Ni KG-531 Conventional Mid P% Micro-Crack Disconnection Mechanism of Failure mode (Image)KG-531NickelCopperStress disperse at bending test Stress has lo

16、cal concentration at bending test Conventional We suppose nickel structure has more effect to crack endurance than Phosphorus concentration. Namely, Columnar / Vertical structure is difficult to form Cu crack. According to the picture above, its obvious that KG531 has more ductility for its structur

17、e of nickel layer. We attributes good crack endurance to the suppleness of nickel layer plated by KG531. Crystalline Structure KG-531Columnar Structure ConventionalLamellar Structure MIT Test Result #1 Competitor A Competitor B Competitor C KG-531 57 28 24 65 #2 43 52 28 68 #3 70 63 28 82 #4 69 43 4

18、9 75 #5 58 57 44 61 #6 97 40 28 35 #7 46 56 29 52 #8 43 60 23 49 #9 55 82 39 66 #10 66 61 29 73 MIN 43 28 23 35 MAX 97 82 49 82 AVG 60.4 54 32.1 62.6 KG531 A B C Pass criteria of IPC testR: 0.6 SUS rod KG-531PASS PASS PASS PASS Conventio nalPASS FAIL FAIL FAIL Nickel Thickness : 1.0 um 2.0 um 3.0 um

19、 5.0 um The better results are observed even thicker the KG-531 deposits. Elongation and Tensile strength 1 40 Tensile strength (kg/mm2)KG531 CompetitorA CompetitorB Elongatuion Ratio (%) 0.8 0.6 0.4 0.2 0 35 30 25 20 15 10 5 0 KG531 CompetitorA CompetitorB Internal Stress 100 Internal Stress (MPa) 80 60 40 20 0 -20 KG531 CompetitorA CompetitorB Compress Stress Tensile Stress