高速钯-镍电镀工艺-PALLADEX PDNIM2 HS

高速钯-镍电镀工艺

PALLADEX PDNI M2 HS制程采用高速电镀技术，专用于在电子元件上电镀钯镍合金。镀层一般含有 80 wt%的钯，但可通过调整使合金含量在 50%至 90%之间。在50 至 800 ASF 的电流密度范围内，镀层组成稳定，变化量低于±5%。溶液配方独特，可产生光亮、延展性好的镀层，性能满足严格的接触稳定性要求。另外，钯-镍合金较硬金或纯钯均显示较低的孔隙率及较好的耐磨性。因此，PALLADEX PDNI M2HS 成为高可靠性连接器体系的最佳选择。溶液具有较高的电镀速率并易于采用标准技术维护。PALLADEX PDNI M2 HS制程可在中性 pH下操作，较传统工艺腐蚀性小。

PALLADEX PDNI M2 工艺氨水使用量低，因此气味小。使用本产品前请仔细阅读此技术说明书。

镀层物理性能

硬度：                                                450 - 500 KHN25

组成：                                                80% (wt) Pd ±10%

Pd密度：                                         10.7 g/cm³

重量：                                                2.7 mg/cm² (2.5微米厚镀层)

接触电阻：                                     < 4 m

所需物质

PALLADIUM COMPLEX NO 5

PALLADEX PDNI M2 HS B

PALLADEX PDNI M2 HS R1 CONC

PALLADEX PDNI M2 HS R2

PALLADEX CONDUCTING SALT NO 5

硼酸

硫酸 96%

氢氧化铵 28% (NH4OH)

© 2012, Enthone Inc.                                                                       Issued: 09 Jan 2013        CN: 09 Jan 2013

Spsds: 24 Feb 2012

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所需设备 (续)

搅拌

适当的机械搅拌配合采用过滤泵的溶液搅拌，保证镀层均 并阻止电镀工件产生气孔。

温度控制

可采用如瓷质、钛或 PTFE 的浸入式加热器。注意：加热器周围溶液搅拌须充分以避

免局部过热。单位面积热密度低的加热器是最合适的。

通风

高速电镀时建议使用通风系统。请参照当地法规。

化学组成

最佳值             范围

钯，g/L                                                                                                                         25                       22.5 - 27.5镍，g/L                                                                                                               18                       15 - 25

密度，kg/L (°Bé)                                                                                                 1.05 (7)           > 1.05 (>7)硼酸，g/L                                                                                                           10                       5 - 15

PALLADEX CONDUCTING SALT NO 5,g/L                                 50                       40 - 80

pH                                                                                                                                    7.3                     7 - 7.5

温度，℃                                                                                                                      40                       30 - 55

阳极/阴极比例                                                                                                          2 : 1                   1 : 1 - 5 : 1阴极电流密度 (取决于溶液搅拌)，A/dm²                                   10                       4 - 50

效率，mg/Amin                                                                                                      26                       24 - 28

%                                                                                                                      92                       85 - 98

电镀 1微米 (10 A/dm²) 时间， sec                                                        32                       35 - 30

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溶液初始开缸

开缸溶液以液体 PALLADEX PDNI M2 HS B (1单位=3升) 供应。1单位含有物质可配

制 5升工作液，但不含贵金属。

配制槽液 (5升) 需要以下物质：

PALLADEX PDNI M2 HS B                              1单位

PALLADIUM COMPLEX NO 5                       357.5g

硼酸                                                                                     50g

1. 镀槽，过滤泵，阳极及阳极袋必须采用 10% (V/V) 硫酸溶液充分滤洗，然后用水彻底清洗。

2. 镀槽，过滤泵，阳极及阳极袋必须采用 10% (V/V) 氢氧化铵溶液充分滤洗，然后用水彻底清洗。

3. 注入 25%所需体积的去离子水或蒸馏水于镀槽中。

4. 镀槽中注入所需量的 PALLADEX PDNI M2 HS B，然后加热溶液至 40 ℃。

5. 在单独镀槽中加入温 PALLADEX PDNI M2 HS B，搅拌下加入所需量的硼酸，并搅拌直至彻底溶解。过滤回工作槽。

6. 搅拌下向镀槽中加入所需量的 PALLADIUM COMPLEX NO 5 并搅拌直至彻底溶

解。

7. 采用去离子水或蒸馏水调整至最终体积。

8. 调整槽液的 pH 值至 7.3 (pH 计测量)，使用 10% (V/V) 氢氧化铵或 10% (V/V) 硫酸。

9. 控制并维持温度在 40 ℃。

10. 使用前静候至少 1小时。

工艺优化

以上建议的槽液组成未必在任何情况下均达到最佳溶液性能。以下系列指导有助于实

现理想状态。

钯及镍浓度

正常操作溶液所需的金属浓度取决于电镀速率与搅拌速度的平衡以及最低限度降低带出损失。如果由于电流密度过大，造成镀层显示 ”烧焦” 效应 (即深灰色至黑色颗粒或粉状镀层)，此时需降低电流密度或增加 Pd和 Ni浓度和/或溶液搅拌。为保持镀层组成一致，一般需维持 Pd/Ni金属比例。

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工艺控制

钯及镍补充与控制

镀层中的合金组成直接与镀液中 Ni/Pd 比例是否维持在建议范围内 (10 - 40% Ni) 有关，因为 pH、电流密度、温度、搅拌始终保持一致。槽液中钯及镍的浓度需要维持在所需值的 10%以内。但是，建议每消耗 2%的钯和镍之后，需要对溶液进行补加。金属补加越频繁，槽液性能越稳定。Pd 及 Ni 的浓度需要每天定量测试一次或根据需要进行。

在标准情况下，电镀合金中含有 80% Pd。每电镀 125 g 合金 (100 g Pd = 2600A/min)，添加：

PALLADIUM COMPLEX NO 5                       280 g

PALLADEX PDNI M2 HS  R1 CONC     1单位 (125 mL)

PALLADEX PDNI M2 HS R2                           1单位 (500 mL)

pH控制

室温测量时，pH 需控制在 7.0 - 7.5 的范围内。建议开始设置 pH 为 7.3，然后维持其在+/-0.2单位内变动。需在室温时使用校准的 pH计测量 pH，每班至少两次。如果 pH过低需要提高，加入 NH4OH，混 后再次检查。如果 pH 过高需要降低，则加入 10%硫酸，混 后再次检查。

温度控制

温度需维持在 30 - 55 ℃ (86 - 131 °F) 范围内。典型操作温度是 40 ℃ (104 °F)。

工艺维护

该化学品已证实具有优异的长期稳定性，而工作液无需再生。但是，当有机或金属杂质引入时，性能会受到破坏。赫尔槽测试可用以检测污染物的存在。以下步骤可用于受污染工作液的重生。

碳处理

通过痕量金属分析，排除金属杂质(Cu，Fe，Zn 等) 污染 的可能性后，需要碳处理。

详细信息请咨询我们的技术服务。

重要事项：勿将氰化物带进镀液中！

金属杂质的去除

使用铜或铜合金基材时，工作液中铜浓度会增加。铜的累积可通过 ”活” 进入降至最小，也就是说在加电压下浸入基材。可通过分析 (原子吸收) 和/或赫尔槽测试确定铜的存在。铜含量需维持在低于 50 ppm，需要时空镀。空镀时，所用阴极尺寸为每升镀液

0.1 - 0.2 ft²，电流密度为 0.2 - 0.5 ASF。

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补充信息

Alloy C合o金m组po成si与tio电n流vs密. 度Cu的rr关en系t Density

0            100          200         300          400          500          600         700           800         900

Alloy Composition vs. PALLADEX Ni : Pd in Solution

0.3         0.4          0.5         0.6          0.7         0.8         0.9          1.0         1.1          1.2         1.3

Alloy Composition vs. Knoop Hardness