光亮镀镍溶液的故障处理案例

化学镀镍配方汇编

简述电镀槽液加料方法与溶液密度测定方法 1.电镀生产现场工艺管理的主要内容： 1)控制各槽液成分在工艺配方规范内。遵守规定的化学分析周期。 2)保持电镀生产的工艺条件。如温度、电流密度等。 3)保持阴极与阳极电接触良好。 4)严格的阴极与阳极悬挂位置。 5)保持镀液的清洁和控制镀液杂质。 6)保持电镀挂具的完好和挂钩、挂齿良好的电接触。 2.电镀槽液加料方法：加料要以“勤加”“少加”为原则。 2.1固体物料的补充，某些有机固体料先用有机溶剂溶解,再慢慢加入以提高增溶性。若直接加入往往会使镀液混浊。一般的固体物料,可用镀槽中的溶液来分批溶解。即取部分电镀液把要加的料在搅拌下慢慢加入,待静止澄清,把上层清液加入镀槽。未溶解的部分,再加入镀液,搅拌溶解。这样反复作业,直到全部加完。在不影响镀液总体积的情况下,也可以用去离子水或热的去离子水搅拌溶解后加入镀槽。有些固体料易形成团状,影响溶解过程。可以先用少量水调成稀浆糊状,逐步冲稀以避免团状物的形成。 2.2液体物料的补充，可以用去离子水适当稀释或用镀液稀释后在搅拌下慢慢加入。严禁将添加剂光亮剂的原液加入镀槽。 2.3补充料的时机，加料最好是在停镀时进行。加入后经过充分搅匀再投入生产。在生产中加料,要在工件刚出槽后的“暂休”时段加入。可在

循环泵的出液口一方加入,加入速度要慢,药料随着出液口的冲击力很快分散开来。 2.4加料方法不当可能造成的后果： 2.4 1)如果加入的是光亮剂,则易造成此槽工件色泽差异。 2.4.2)如果加入的是没有溶解的固体料,则易造成镀层毛刺或粗糙。 2.4.3)如果是加入酸调节pH,会造成槽液内部pH不均匀而局部造成针孔。 3.镀液及其它辅助溶液密度的测试方法： 3.1要经常测定溶液的密度，新配制的镀液或其它辅助液,都要测定它的密度并作为档案保存起来供以后对比。镀液的密度一般随着槽龄增加而增加。这是由于镀液中杂质离子、添加剂分解产物等积累的结果,因此可以把溶液密度与溶液成分化验数据一起综合进行分析,判断槽液故障原因以利排除。 3.2溶液密度测定方法，在电镀生产中,常用密度计或波美计测试溶液密度。密度与波美度可以通过下列公式转换。对重于水的液体密度 =145/(145-波美度),波美度=(145x145)/密度,在用波美计测试时,其量程要从小开始试测,若波美计量程选择不当,会损坏波美计。测试密度不要在镀槽内进行,应取出部分镀液在槽外进行。在镀槽中测试,当比重计或波美计万一损坏,镀液会被铅粒污染。应将待测液取出1.5L左右(用2000mL烧杯),热的溶液可用水浴冷却。然后将样液转移至1000mL直形量筒中,装入量为距筒口约20mm处,就可用比重计测量。脉冲电镀电源使用须知

电镀铜二

电镀铜（二） 3.4操作条件的影响 3.4.1温度温度对镀液性能影响很大，温度提高，会导致允许的电流密度提高，加快电极反应速度，但温度过高，会加快添加剂的分解，使添加剂的消耗增加，同时镀层光亮度降低，镀层结晶粗糙。温度太低，虽然添加剂的消耗降低，但允许电流密度降低，高电流区容易烧焦。一般以20-300C为佳。 3.4.2电流密度当镀液组成，添加剂，温度，搅拌等因素一定时，镀液所允许的电流密度范围也就一定了，为了提高生产效率，在保证镀层质量的前提下，应尽量使用高的电流密度。电流密度不同，沉积速度也不同。表8-5给出了不同电流密度下的沉积速度(以阴极电流效率100％计）。

表8-5 电流密度与沉积速度镀液的最佳电流密度一定，但由于印制电板的图形多种多样，难以估计出准确的施镀面积，也就难以得出一个最佳的电流值。问题的症结在于正确测算图形电镀的施镀面积。下面介绍三种测算施镀面积的方法。 1）膜面积积分仪：此仪器利用待镀印制板图形的生产底版，对光通过与阻挡不同，亦即底版黑色部分不透光，而透明部分光通过，将测得光通量自动转换成面积，再加上孔的面积，即可算出整个板面图形待镀面积。需指出的

是，由于底片上焊盘是实心的，多测了钻孔时钻掉部分的面积，而孔壁面积只能计算，孔壁面积S=πDH,D一孔径，H一板厚，每种孔径的孔壁面积只要算出一个；再乘以孔数即可。此法准确，但价格较贵，在国外已推广使用，国内很多大厂家也在使用。 2）称重计量法：剪取一小块覆铜箔单面板，测量出一面的总面积，将板子在800C烘干1小时，干燥冷至室温，用天平称取总重量（Wo）.在此板上作阴纹保护图形，蚀掉电镀图形部分的铜箔，清洗后按上法烘干称重，得除去电镀图形铜箔后的重量（W1）,最后全部蚀刻掉剩余铜箔，清洗后按上法干燥称重，得无铜箔基体的净重（W2）,按下式可算出待电镀图形的面积S: S=S0X(W0-W1)/(W0-W2) 式中：S0 覆铜箔板的面积。 (W0-W1) 电镀图形部分铜箔重量。 (W0-W2) 铜箔总重量。

光亮硫酸盐镀镍

光亮硫酸盐镀镍一、工艺规范：硫酸镍：NiSO4 ·7H2o 280g/L. 氯化镍：N icl2·6H2O 60g/L 硼酸：H3BO3 45g/l 温度：50~60C P H值： 4.0~4.4 D K：3~8A/dm2 柔软剂：5~10ml/l 光泽剂：0.3ml/l 搅拌方式：空气搅拌过滤方式：连续过滤阳极：镍板或镍块作用： 1、硫酸镍：主盐提供镀层所需之Ni2+,含量高沉积速度快，量低镀层结晶细致，但高区易烧焦。 2、氯化镍：活化剂能提高溶液的导电性，增加镀液的极化度，

使镀液的分散能力改善。量高时，会引起阳极过腐蚀，产生大量阳极泥使镀层粗糙形成毛刺；含量低，阳极易钝化。3、硼酸：PH值缓冲剂，镀镍时由于氢离子在阳极的放电作用，会使镀液的PH值逐渐上升。当PH值过高时，阳极周围的氢氧根会以金属氧化物的形式夹杂在镀层中，使镀层的外观和机械性能恶化。加入硼酸后，因硼酸在水溶液中离解出氢离子，对镀液的PH起缓冲作用，使镀液PH值相对稳定。硼酸含量低，缓冲作用差，PH值不稳定。如含量太高，因硼酸的溶解度小，易形成结晶析出，造成毛刺和成本浪费。 4、温度：提高温度，可以使镍离子向阳极扩散速度加快，使阳极附近的浓度差极化降低，所以能提高电流密度，使镀层沉积速度加快。如温度过高，易造成镍盐水解，尤其是镀液中铁杂质较多时，水解产生的氢氧化铁会使镀层产生针孔毛刺，应特别注意。如温度过低，镀层光亮范围窄，同时亮度也差，当电流稍高时即易烧焦。 5、PH值：一般情况下亮镍的PH值控制在4.0~4.4之间，因为在这样的PH值条件下，如PH值过低，H+将参与在阳极放

电镀镍故障处理

1,镀镍层发暗镀镍层表面发暗也是常见的电镀故障之一，这种故障多数出现在低电流密度区电镀获得的镀镍层，偶尔也出现在中电流密度区或高电流密度区，低电流密度区镀镍层发暗可能是镀镍液的温度太高，阴极电流密度太小，硫酸镍浓度太低；I，4一丁炔二醇或其他次级光亮剂过多或镀液中有铜、锌杂质污染引起；中电流密度区镀镍层发暗可能是由于镀液中次级光亮剂太少，有机杂质过多或有一定量的铁杂质污染造成的；高电流密度区镀层发暗可能是镀液pH值太高，初级光亮剂太少或镀液中有少量的铬酸盐、磷酸盐及铅杂质污染引起。此外，镀前处理不良，镀件表面有碱膜或有机物吸附膜，或底镀层（氰化镀铜等）不好也会导致光亮镍镀层出现发暗现象。可以取镀镍液做霍耳槽试验来分析这类电镀故障，对于低电流密度区出现的发暗现象，目前有的镀镍出现了比较好的走位剂，专门使得在低电流密度范围内获得光亮镀镍层。另外还可以观察霍耳槽试片的外观进行逐步分析，如果镀液成分所做的霍耳槽样板上镀镍层状况良好，没有出现发暗的现象，那么电镀时出现的故障，就有可能是镀前处理不良或底镀层不好造成的，应该认真检查电镀镍前的情况。若霍耳槽试验所得的阴极样板上出现低电流密度区镀层发暗，则可以根据前面提到的可能原因进行试验确定，或者加入合适的走位剂成分最后排除这种电镀故障。中、高电流密度区的镀镍层发暗，也可用类似的方法进行试验分析。 2，镀镍层脆性镀层发脆，往往影响镀层的加工和质量，而且镀层的脆性与镀层应力有关。镀镍液中次级光亮剂过多或初级光亮剂太少，铜、锌、铁或有机杂质过多,pH值过高或温度过低等都会使镀镍层发脆。检查镀镍层脆性的方法，一是将镀好镍的小零件放在手中搓摩，或将镀镍薄片零件弯曲至

化学镀镍溶液的组成及其作用

化学镀镍溶液的组成及其作用主盐：化学镀镍溶液中的主盐就是镍盐，一般采用氯化镍或硫酸镍，有时也采用氨基磺酸镍、醋酸镍等无机盐。早期酸性镀镍液中多采用氯化镍，但氯化镍会增加镀层的应力，现大多采用硫酸镍。目前已有专利介绍采用次亚磷酸镍作为镍和次亚磷酸根的来源，一个优点是避免了硫酸根离子的存在，同时在补加镍盐时，能使碱金属离子的累积量达到最小值。但存在的问题是次亚磷酸镍的溶解度有限，饱和时仅为35g/L。次亚磷酸镍的制备也是一个问题，价格较高。如果次亚磷酸镍的制备方法成熟以及溶解度问题能够解决的话，这种镍盐将会有很好的前景。还原剂：化学镀镍的反应过程是一个自催化的氧化还原过程，镀液中可应用的还原剂有次亚磷酸钠、硼氢化钠、烷基胺硼烷及肼等。在这些还原剂中以次亚磷酸钠用的最多，这是因为其价格便宜，且镀液容易控制，镀层抗腐蚀性能好等优点。络合剂：化学镀镍溶液中的络合剂除了能控制可供反应的游离镍离子的浓度外，还能抑制亚磷酸镍的沉淀，提高镀液的稳定性，延长镀液的使用寿命。有的络合剂还能起到缓冲剂和促进剂的作用，提高镀液的沉积速度。化学镀镍的络合剂一般含有羟基、羧基、氨基等。在镀液配方中，络合剂的量不仅取决于镍离子的浓度，而且也取决于自身的化学结构。在镀液中每一个镍离子可与6个水分子微弱结合，当它们被羟基，羟基，氨基取代时，则形成一个稳定的镍配位体。如果络合剂含有一个以上的官能团，则通过氧和氮配位键可以生成一个镍的闭环配合物。在含有的镍离子镀液中，为了络合所有的镍离子，则需要含量大约的双配位体的络合剂。当镀液中无络合剂

时，镀液使用几个周期后，由于亚磷酸根聚集，浓度增大，产生亚磷酸镍沉淀，镀液加热时呈现糊状，加络合剂后能够大幅度提高亚磷酸镍的沉淀点，即提高了镀液对亚磷酸镍的容忍量，延长了镀液的使用寿命。不同络合剂对镀层沉积速率、表面形状、磷含量、耐腐蚀性等均有影响，因此选择络合剂不仅要使镀液沉积速率快，而且要使镀液稳定性好，使用寿命长，镀层质量好。缓冲剂：由于在化学镀镍反应过程中，副产物氢离子的产生，导致镀液pH值会下降。试验表明，每消耗1mol的Ni2+同时生成3mol的H+，即就是在1L镀液中，若消耗的硫酸镍就会生成的H+。所以为了稳定镀速和保证镀层质量，镀液必须具备缓冲能力。缓冲剂能有效的稳定镀液的pH值，使镀液的pH值维持在正常范围内。一般能够用作PH值缓冲剂的为强碱弱酸盐，如醋酸钠、硼砂、焦磷酸钾等。稳定剂：化学镀镍液是一个热力学不稳定体系，常常在镀件表面以外的地方发生还原反应，当镀液中产生一些有催化效应的活性微粒——催化核心时，镀液容易产生激烈的自催化反应，即自分解反应而产生大量镍-磷黑色粉末，导致镀液寿命终止，造成经济损失。在镀液中加入一定量的吸附性强的无机或有机化合物，它们能优先吸附在微粒表面抑制催化反应从而稳定镀液，使镍离子的还原只发生在被镀表面上。但必须注意的是，稳定剂是一种化学镀镍毒化剂，即负催化剂，稳定剂不能使用过量，过量后轻则降低镀速，重则不再起镀，因此使用必须慎重。所有稳定剂都具有一定的催化毒性作用，并且会因过量使用而阻止沉积反应，同时也会影响镀层的韧性和颜色，导致镀层变脆而降低其防腐蚀性能。试验证明，稀土也可以作为稳定剂，而且复合稀土的稳定性比单一稀土要好。

化学镀镍溶液的基本组成

化学镀镍溶液的基本组成优异的镀液配方对于产生最优质的化学镀镍层是必不可少的。化学镀镍溶液应包括：镍盐、还原剂、络合剂、缓冲剂、促进剂、稳定剂、光亮剂、润湿剂等。主盐化学镀镍溶液中的主盐就是镍盐，如硫酸镍、氯化镍、醋酸镍等，由它们提供化学镀反应过程中所需要的镍离了。早期曾用过氯化镍做主盐，由于氯离子的存在不仅会降低镀层的耐蚀性，还产生拉应力，所以目前已不再使用。同硫酸镍相比用醋酸镍做主盐对镀层性能的有益贡献因其价格昂贵而被抵消。其实最理想的镍离子来源应该是次磷酸镍，使用它不至于在镀浴中积存大量的硫酸根，也不至于使用中被加次磷酸钠而大量带入钠离子，同样因其价格因素而不能被工业化应用。目前应用最多的就是硫酸镍，由于制造工艺稍有不同而有两种结晶水的硫酸镍。因为硫酸镍是主盐，用量大，在镀中还要进行不断的补加，所含杂质元素会在镀液的积累，造成镀液镀速下降、寿命缩短，还会影响到镀层性能，尤其是耐蚀性。所以在采购硫酸镍时应该力求供货方提供可靠的成分化验单，做到每个批量的质量稳定，尤其要注意对镀液有害的杂质元锌及重金属元素的控制。还原剂用得最多的还原剂是次磷酸钠，原因在于它的价格低、镀液容易控制，而且合金镀层性能良好。次磷酸钠在水中易于溶解，水溶液的pH值为6。是白磷溶于NaOH中，加热而得到的产物。目前国内的次

磷酸钠制造水平很高，除了国内需求外还大量出口。络合剂化学镀镍溶液中除了主盐与还原剂以外，最重要的组成部分就是络合剂。镀液性能的差异、寿命长短主主决定于络合剂的选用及其搭配关系。络合剂的第一个作用就是防止镀液析出沉淀，增加镀液稳定性并延长使用寿命。如果镀注保没有络合剂存在，由于镍的氢氧化物溶液度较小，在酸性镀液中艰险可析出浅绿色絮状含水氢氧化镍沉淀。硫酸镍溶于水后形成六水合镍离子，它有水解倾向，水解后呈酸性，这时即析出了氢氧化物沉淀。如果六水合镍离子中有部分络合剂分子存在则可以明显提高其抗水解能力，甚至有可能在碱性环境中以镍离子形式存在。不过，pH值增加，六水合镍离子中的水分子会被OH取代，促使水解加剧，要完全抑制水解反应，镍离子必须全部螯合以得到抑制水解的最大稳定性。镀液中还有较多次磷酸根离子存大，但由于次磷酸镍溶液度较大，一般不致析出沉淀。镀液使用后期，溶液中亚磷酸根聚集，浓度增大，容易析出白色的NiHPO3.6H2O沉淀。加络合剂以后溶液中游离镍离子浓度大幅度降低，可以抑制镀液后期亚磷酸镍沉淀的析出。络合剂的第二个作用就是提高沉积速度，加络合剂后沉积速度增加的数据很多。加入络合剂使镀液中游离镍离子浓度大幅度下降，从质量作用定律看降低反应物浓度反而提高了反应速度是不可能的，所以这个问题只能从动力学角度来解释。简单的说法是有机添加剂吸附在工件表面后，提高了它的活性，为次磷酸根释放活性原子氢提供更多的激活能，从而增加了沉积反应速度。络合

酸性光亮镀铜工艺及配方模板

酸性光亮镀铜工艺及配方一、酸性镀铜光亮剂特点: 1、快速出光, 特好的填平度, 即使低电流密度区也可得到极高的填平度。 2、广泛的电流密度范围均可得到镜面亮度。 3、工作温度范围宽, 18—< xmlnamespace prefix ="st1" ns ="urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" />40℃都可得到镜面亮度。 4、镀层内应力低, 延展性好, 电阻率低, 可应用于各种不同的基体材料电镀。铁件、锌合金件、塑胶件等同样适用。 5、光亮剂对杂质容忍度高, 性能稳定, 易于控制。一般在使用一段长时间( 约800-1000安培小时/升) 后, 才需用活性碳粉处理。 6、沉积速度快。在4.5安培/平方分米的电流密度下,每分钟可镀1微米的铜层,电镀时间因而缩短。 ( 酸性镀铜溶液是一种强酸性的简单盐电镀溶液, 镀液中没有使用络合剂。) 二、电镀工艺条件: 原料范围标准硫酸铜200－240g/L220 g/L 硫酸55－75g/L65 g/L 氯离子15－70mg/L20－40mg/L BFJ-210Mμ5－12ml/L8 ml/L BFJ-210A0.5－1.0ml/L0.6 ml/L BFJ-210B0.5－1.0ml/L0.6 ml/L 温度18－40℃24－28℃ 阴极电流密度0.5－10A/dm2 阳极电流密度 1.5－8A/dm2

搅拌空气搅拌空气搅拌三、镀液的配制: 1、先在镀槽中( 待用缸或备用缸) 加入1/2体积蒸馏水或去离子水, 加热至40－50°。( 所用水的氯离子含量应低于70mg/L( ppm) ) 。 2、加入计算量的硫酸铜, 搅拌至完全溶解。 3、加入活性炭2g/L, 搅拌1小时后静止8小时用过滤泵, 把溶液滤入清洁的电镀槽内。加去离子水至规定体积。 4、在不断搅拌下慢慢加入计算量的化学纯硫酸, ( 注意: 此时会产生大量热能, 故需强力搅拌, 慢慢添加, 以使温度不超过60℃。添加硫酸时要特别小心, 应穿上保护衣服, 及戴上手套、眼罩等, 以确保安全) 。 5、镀液冷却至25℃时, 加入标准量氯离子。( 分析镀液中氯离子含量, 如不足应加入适量的盐酸或氯化钠, 使氯离子含量达到标准。) 6、加入光亮剂并搅拌均匀, 在正常操作规程条件下, 把镀液电解3-5安培小时/L, 便可正式试镀、生产。四、镀液的成份及作用: 1、硫酸铜: 在镀液中提供铜离子。铜离子含量低, 容量在高电流密度区造成烧焦现象及出光慢, 铜离子过高时, 硫酸铜有可能结晶析出。 2、硫酸: 在镀液中起导电作用。硫酸含量低时, 槽电压会升高, 易烧焦; 硫酸含量太多时, 阳极易钝化, 槽电压会升高, 槽下部镀不亮, 上部易烧焦。 3、氯离子: 在镀液中起催化作用。氯离子含量过低, 镀层容易在高中电流区出现条纹, 在低电流区有雾状沉积; 氯离子含量过高时, 光亮度及填平度减弱, 在阳极上形成氯化铜, 引起阳极钝化, 槽电压会升高。 4、开缸剂。开缸转缸或添加硫酸时使用, 开缸剂不足时, 会使镀层的高中电流区出现条纹状凹凸不平, 过多时, 低电流区发雾、对光亮度无明显影响。

镀镍故障

光亮镀镍的常见故障及其处理方法故障现象可能原因纠正方法 1.低电位漏镀或走位差a)光亮剂过多 b)柔软剂不足 a)将PH调低至3.0-3.5后电解消耗 b)添加适量柔软剂 2.低电位起雾整平度差a)光亮剂不足 b)有机分解物多 c)PH位太高或太低 a)适当补加光亮剂 b)双用氧水活性炭处理 c)调整至工艺范围 3.低电位发黑,发灰a)镀液中有铜,锌等杂质等 b)光亮剂过量 a)加入适量FJ-N2除杂剂或低电流电解 b)将PH值调至3.0-3.5后电解消耗 4.镀层有针孔a)缺少润湿剂 b)金属基体有缺陷或前处理不良 c)硼酸含量及温度太低 d)有机杂质过多 a)补加R-2润湿剂 b)加强前处理 c)分析硼酸浓度,将镀液加温 d)用双氧水活性炭处理 5.镀层粗糙有毛刺a)镀液中有悬浮微粒 b)镀液受阳极泥渣污染 c)铁离子在高PH下形成氢氧化物沉淀附在镀层中 a)连续过滤 b)检查阳极袋有否破损,将镀液彻底过滤 c)调整PH至5.5加入FJ-N1除铁剂;防止铁工件掉入槽中. 6.镀层发花a)十二烷基硫酸钠不足或溶解不当或本身质量有问题 b)硼酸不足,PH值太高, c)分解产物多 d)前处理不良 a)检查十二烷基硫酸钠质量,如质量没问题应正确溶解并适当补充. b)补充硼酸调整PH值. c)用双氧水活性炭处理 d)加强前处理 7.镀铬后发花a)镀液中糖精量太多 b)镀镍后搁量时间太长,镍层钝化 a)电解处理,停加糖精,补充次级光亮剂 b)缩短搁置时间或用10%的硫酸电解活化处理

光亮镀镍故障处理针孔 1.针孔、麻点呈癣状。大多在镀件下面产生原因镀液中铁杂质积累过多。处理方法去除铁杂质最有效的处理方法，是用质量分数为30％的双氧水2～4 mL／L，将镀液中二价铁氧化成三价铁；再用质量分数为5％的氢氧化钠或碳酸镍溶液调高pH值至5．5～6．0，静置8 h以上，使 Fe¨成为Fe(on) 沉淀，过滤除去。如果不能停产，可用电解法，增大阴极面积，用0．1 A／dm2阴极电流密度电解处理一段时间，问题得到缓解。 2. 针孔、麻点在镀件棱边和面向阳极的一面产生原因 (1)阴极电流密度过大； (2)金属杂质积累过多； (3)硼酸含量过低。处理方法 (1)降低阴极电流密度。 (2)参照上述相关处理方法除去。 (3)根据化学分析结果添加硼酸。镀液中硼酸含量过低，必然使pH值升高，产生氢氧化物，与镍层一起沉积，使镀层出现针孔、麻点。光亮镀镍层产生针孔与麻点的基本原因，是镀镍时阴极有氢气析出，吸附在镀件表面上，阻碍镀层金属的沉积。如果氢气泡在镀件上停留的时间长，就形成针孔；停留的时间短，就形成麻点。因此，针孔、麻点往往混杂在一起。

镀镍溶液净化方法

镀镍溶液净化工艺 0 摘要本文在总结前人研究的基础上，结合四年的实践经验，提出了一种镀镍液净化新工艺。赫尔槽试验和微量元素分析试验结果表明：该工艺净化效果好，适用于解决镀镍层出现毛刺、针孔等缺陷。关键词：镀镍液；净化 1 前言 19世纪末，镀镍技术已获得广泛应用。据统计，每年镀镍消耗的镍量约占世界镍总产量的1／10。这与镀镍层优良的物理、化学性质是分不开的。镀镍在汽车、自行车、钟表、医疗器械和日用五金等方面应用广泛。在镀镍生产中，由于种种原因，镍液中的各种杂质会不断积累，而杂质对镀液的影响非常敏感，因此，对镍液的定期净化显得尤其重要。当镀镍液中含有铁、锌、铜等杂质，和加工残留的切削液、防锈油、抛光油脂、灰尘、电镀添加剂的分解物时，镀层出现针孔、麻点、粗糙、发黑、条纹，甚至脱皮等疵病(亮镍镀液对杂质尤为敏感)。此时，应对镀液进行净化。传统镍液的净化是用稀释的氢氧化钠调节镀液pH值到6左右，使氢氧化钠与三价铁反应生成氢氧化铁胶体沉淀，以除去铁杂质。此方法会使镀镍液引入Na+，当Na+的含量积累到一定数值时，会对镀层的物理、化学性能带来不良影响，如镀层内应力增加，脆性增大，发雾等。由于目前还没有除去镀液中的Na+离子的方法，而且此方法不能有效去除添加剂的分解物、油脂和锌、铜等杂质，因此对镍液不能起到全面彻底的净化作用。本文介绍了一种全面净化镍液的工艺。 2 电镀镍工艺介绍本文所介绍的全面净化镍液的工艺可操作性强。现仅介绍笔者所在镍—镍—装饰铬自动生产线的电镀镍工艺。镀镍液配方及工艺条件： a.半光亮镍镀液配方和工艺条件硫酸镍 260~300g／L 氯化镍 38~45g／L 硼酸 40~50g／L 电流密度 2~5A／dm2 pH值 3．7~4．0 温度 50~55℃ 光亮剂 SB—M 1．5mL/L b.光亮镍镀液配方和工艺条件硫酸镍 260~300g／L 氯化镍 38~45g／L 硼酸 40~50g／L 电流密度 2~5A／dm2 pH值 3．8~4．0

化学镀镍

化学镀镍/浸金的状况 ENIG Introduction 作为PCB的表面镀层，镍层的厚度要求>5um，而浸金层厚度在0.05-0.15um 之间。化学镀镍/浸金镀层的焊接性是由Ni层来体现的，因此Au层的厚度不能太高，否则会产生脆性和焊点不牢的故障。Au只起保护Ni层的作用，防止Ni 的氧化和渗析，所以又不能太薄。 As one of the surface finishing for PCB, the thickness of nickel layer shall be more than 5um, while the thickness of immersion gold shall be between 0.05-0.15 um. As the solderability of ENIG is reflected from Ni layer, so the au layer shall not be too thick. Or else there will be frangibility and solder pot unstable issue. Au is to protect the Ni layer and prevent from Ni oxidation and dialysis. So it shall not be too thin. 现在的Ni/Au生产线都采用Atotech公司的Atotech化学Ni/Au工艺。 Nowadays most Ni/Au production lines are adopting atotech chemical Ni/Au technology developed by Atotech company. 沉镍Electroless Nickel 1 沉镍原理概述Electroless Nickel Principle introduction 沉镍金工艺的沉镍的原理，实际上反而从“化镍浸金”一词中能够较容易地被我们所理解。即其中镍层的生成是自催化型的氧化-还原反应，在镀层的形成过程中，无需外加电流，只靠高（85-1000C左右）槽液中次磷酸钠（NaH2PO2）还原剂的作用，即可在已活化的铜表面反应析出镍镀层。而沉镍金工艺中金镀层的生成，则是典型的置换反应。当PCB板进入金槽时，由于镍的活性较金大，因而发生置换反应，镍镀层表面逐渐被金所覆盖。 ·The Principle of Electroless Nickel can be more easily understood from the word of “Electroless Nicke Immersion Gold”. That means the nickel layer is generated from the Autocatalytic redox reaction. During the coating forming process, impressed current is not needed. Under NaH2PO2 reductant in bath with high temperature between 85-1000C, nickel layer can be formed via activated copper surface reaction. But the gold layer is generated via typical replacement reaction. When PCB enters the gold bath, as the nickel is more active than gold, there will be replacement reaction. So the nickel layer will be covered by gold.

硼酸在光亮镀镍中的作用

硼酸在光亮镀镍中的作用硼酸是一种白色粉末状结晶物，分子量62，密度1.435g/cm3。它是一种弱酸，电离度很小，电离常数为5.8×10-10。在水溶液中会产生如下的化学平衡：H3BO3 H﹢＋H2BO3-。硼酸是光亮镀镍的必要成分。由于镀镍液属弱酸性电解液（pH﹤6），因而在光亮镀镍中除了发生镍离子在阴离子在阴极上放电而还原为金属镍的反应外（Ni2﹢＋2e=Ni），还存在氢离子还原为氢气的副反应：2H﹢+2e=H2↑。因而在光亮镀镍中阴极区内的pH值会因氢气的析出而逐渐上升。当其上升到一定值就会影响电镀层质量。而硼酸在水溶液中电离出来的H ﹢就能补充因氢气的析出而消耗的H﹢，以维持一定的酸度，防止酸度的急剧变化，使pH 值相对稳定。这就是硼酸的缓冲作用。电镀现场生产实践表明，光亮镍中的硼酸含量低于20 g/L时，缓冲作用较弱，当其含量达到30 g/L时，缓冲作用方始显著，所以普通镀镍液中硼酸含量宜控制在25～35 g/L范围内；一般光亮镍中常以35～40 g/L为宜；而现代光亮快速镀镍中则提倡硼酸含量在40～50 g/L 范围内。之所以提倡硼酸含量宜高一些，是因为在镀镍液中的硼酸除一部分离解为H﹢和H2BO3-外，另有一部分硼酸会转化为四硼酸，反应式为： 4H3BO3 H2B4O7+5H2O。四硼酸具有防止镍离子在阴极上形成氢氧化物或碱式盐的作用，比硼酸的缓冲作用更好。当镀液中的pH值过低时，H﹢易于放电，阴极电流效率降低和光亮度下降，并使镀层产生针孔和麻点；pH过高，阴极周围的金属离子会以氢氧化物或碱式盐形式夹杂在镀层中，影响镍层质量使镀层产生诸如粗糙、脆性等缺陷和镀液变浑浊。由于常温下硼酸的溶解度为40g/L，所以当硼酸含量过于偏高时，会降低阴极电流效率，在温度低时易结晶析出，造成镀层粗糙、毛刺和原材料的浪费。现代电镀研究和电镀生产实践表明，硼酸在光亮镀镍中不单纯起稳定pH值的缓冲作用，而且能扩大阴极光亮电流密度范围，以使用较高的电流密度，并使镀层结晶细致，不易烧焦，还能使镀层的延展性良好和改善镀层和基体金属结合力的作用。另外，由于硼酸的离解作用，有利于抑止硫酸镍的水解，使电沉积反应的顺利进行。正由于硼酸有上述作用，所以现场生产中必须严格控制硼酸含量和正确使用，避免因硼酸而引起的故障。我们在生产中曾遇到过下述两起故障：一、镀层高电流密度区呈蓝灰色调的镀层。我厂在镀自行车曲柄时发生过这种情况。具体表现为曲柄的两边缘和两端呈蓝光色调的条状镀层，经调低pH值可消除此现象，但不一会儿又重复出现，经添加适量的硼酸后故障是彻底消除。二、镀层发白雾：在现场生产中，补充硼酸时没有用热水溶解好就倒入槽内，由于硼酸的溶解度较小，使镀液中的硼酸含量偏低。所以镀液中的镍含量偏高而硼酸含量低于30 g/L时，则往往易发生白雾。总之，在镀镍液的维护中，对硼酸在光亮快速镀镍中的所起作用应予以高度的重视，切切不可掉以轻心，疏忽大意。这样方可避免或减小镀镍故障的发生。

电镀镍故障处理

1，镀镍层发暗镀镍层表面发暗也是常见的电镀故障之一，这种故障多数出现在低电流密度区电镀获得的镀镍层，偶尔也出现在中电流密度区或高电流密度区，低电流密度区镀镍层发暗可能是镀镍液的温度太高，阴极电流密度太小，硫酸镍浓度太低；l，4一丁炔二醇或其他次级光亮剂过多或镀液中有铜、锌杂质污染引起；中电流密度区镀镍层发暗可能是由于镀液中次级光亮剂太少，有机杂质过多或有一定量的铁杂质污染造成的；高电流密度区镀层发暗可能是镀液pH值太高，初级光亮剂太少或镀液中有少量的铬酸盐、磷酸盐及铅杂质污染引起。此外，镀前处理不良，镀件表面有碱膜或有机物吸附膜，或底镀层(氰化镀铜等)不好也会导致光亮镍镀层出现发暗现象。可以取镀镍液做霍耳槽试验来分析这类电镀故障，对于低电流密度区出现的发暗现象，目前有的镀镍出现了比较好的走位剂，专门使得在低电流密度范围内获得光亮镀镍层。另外还可以观察霍耳槽试片的外观进行逐步分析，如果镀液成分所做的霍耳槽样板上镀镍层状况良好，没有出现发暗的现象，那么电镀时出现的故障，就有可能是镀前处理不良或底镀层不好造成的，应该认真检查电镀镍前的情况。若霍耳槽试验所得的阴极样板上出现低电流密度区镀层发暗，则可以根据前面提到的可能原因进行试验确定，或者加入合适的走位剂成分最后排除这种电镀故障。中、高电流密度区的镀镍层发暗，也可用类似的方法进行试验分析。 2，镀镍层脆性镀层发脆，往往影响镀层的加工和质量，而且镀层的脆性与镀层应力有关。镀镍液中次级光亮剂过多或初级光亮剂太少，铜、锌、铁或有机杂质过多，pH 值过高或温度过低等都会使镀镍层发脆。检查镀镍层脆性的方法，一是将镀好镍的小零件放在手中搓摩，或将镀镍薄片零件弯曲至l8009若有碎镍层脱落，说明该镍层脆性大；另外就是将镍层镀在不锈钢试片上，控制镀层厚度在10μm左右，然后把镍层剥离下来，弯曲1800，用力挤压弯曲处，若不断裂，表示镀镍层不脆，弯曲折断，该镀镍层脆性就大。产生镍层脆性的原因，若镀液pH值和温度没有问题，那么可能是镀液中光亮添加剂比例失调或镀液中杂质的造成的，由于光亮添加剂比例失调造成的镀镍脆性可以通过提高糖精添加剂(或其他应力消除成分)的含量来改善，通过补充糖槔等成分，观察镀镍层脆性是否改善来判断。如果是镀液中的杂质影响可按前述削小型试验方法进行检查和纠正。糖精是光亮镀镍液中常用的初级光亮剂。它能降低次级光亮剂产生的璐应力，提高镀镍层的韧性。糖精含量过低，镀层的张应力增大，镀镍层容易发脆，而且零件的高电流密度区镀镍层发雾，光亮度变差，这种现象在霍耳槽罚验的阴极样板上，可以明显看出来，若在霍耳槽试验时发现这类现象，再补负糖精又使这类现象消失，那就证明是镀液中糖精太少了，应及时补充糖糖等成分。糖精含量过高也不是太好，有时会使镀镍层出现云雾状白雾，在上套铭时，铬层容易发花。并使零件的深凹处不易镀上铬层，对于这种情况，应及日寸进行电解处理，使糖精含量降低。当镀镍液中糖精含量足够时，镍层的光亮度主要取决于1，4一丁炔二醇(或其他次级光亮剂)的含量。其含量低，镀层的光亮度差，不能获得镜面光亮镀层。可以通过霍耳槽试验分析排故，镀镍层光亮度差，可向镀液中加入适量的1，4一丁炔二醇(或其他次级光亮剂)，使阴极样板上镀层的

化学镀镍故障的排除方法

化学镀镍故障的排除方法出现问题导致原因解决方法镀液分解 1.镀液温度过高 2.PH值过高引起沉积 3.局部过热 4.槽壁或设备内壁被镀上化学镍层 5.催化剂带入污染 6.一次性补充量太大 7.剥离的镀层碎片 8.镀浴中落入污染物，灰尘 9.稳定剂带出损失1.转槽过滤,降温至正常操作范围 2.转槽过滤,用稀H2SO4调整PH值至正常值 3.转槽过滤,使用慢速均匀加热防止过热 4.转槽过滤,用1:1硝酸清洗、钝化设备内壁 5.转槽过滤,加强镀前清洗 6.转槽过滤,在搅拌下少量多次补充添加 7.转槽过滤,清理挂具 8.转槽过滤,改善车间清洁度 9.转槽过滤,适当添加少量稳定剂镀层结合强度差或起泡 1.表面处理不当 2.前处理清洗不够 3.铝件锌酸盐化不当 4.金属离子污染 5.有机物质污染 6.工件镀前生锈 7.热处理不当1.改进除油、酸洗工序 2.改进清洗工序 3.分析浸锌溶液,改进浸锌工艺 4.大面积假镀除去杂质或更换部分镀液 5.用活性炭处理镀浴 6.缩短工作转移时间 7.按规范进行热处理 PH值变化快 1.前处理溶液带入污染 2.槽负载过大 3.镀浴PH值越出缓冲范围1.改进镀前清洗工序 2.减少装载量至正常范围1-2dm2/L 3.检查、调整PH值至最佳操作范围之内镀层粗糙 1.镀浴中悬浮不溶物 2.镀前清洗不够 3.PH值过高 4.镀槽或滤芯污染 5.络合剂浓度偏低1.转槽过滤,检查滤芯是否破损 2.改进清洗工艺 3.用10%H2SO4调整PH值至正常 4.转槽过滤,清洗镀槽或更换滤芯 5.减少带出损失检查补充调整量

6.工艺用水污染 7.工件残留磁性6.使用合格的去离子水 7.镀前应作消磁处理镀层针孔 1.镀浴中悬浮不溶物 2.槽负载过大 3.有机物污染 4.金属离子污染 5.搅拌不充分1.转槽过滤,检查滤芯,找出污染源 2.减少装载量至正常范围1-2dm2/L 3.用活性炭处理镀浴 4.大面积假镀除去杂质或更换部分镀浴 5.改进搅拌方式,选用工作搅拌漏镀 1.金属离子污染 2.基体金属影响(如铅合金) 3.镀浴过稳定(稳定剂过量)1.大面积假镀除去杂质或更换部分镀液 2.镀前预闪镀铜或闪镀镍 3.大面积假镀除去或者更换部分镀液镀层花斑和气带 1.搅拌不充分 2.表面预处理不当 3.金属离子污染 4.工作表面残留物 5.“彗尾”,气带1.改进搅拌强度或方式 2.改进前处理工序,加强清洗 3.大面积假镀除去或者更换部分镀液 4.改进镀前清洗,使用不含硅酸盐的清洗剂 5.重新安排槽内工作吊挂位置,改进搅拌方式镀层晦暗失光 1.镀后清洗水污染 2.表面前处理不当 3.镀液PH值,温度太低 4.还原剂浓度太低 5.镍离子浓度太低 6.有机物污染 7.金属离子污染 8.光亮剂带出损失1.改进镀后清洗水质，末道清洗用去离子水 2.改进除油酸洗工序,加强清洗工序 3.用稀NH4OH调整,升温至正常范围 4.分析镀浴,补充还原剂至正常浓度 5.分析镀浴,补充镍离子至正常浓度 6.用活性炭处理镀浴 7.大面积假镀除去杂质量或更换部分镀液 8.适量补充光亮剂

化学镀镍

化学镀镍張正東发表于: 2010-8-18 16:10 来源: 半导体技术天地化学镀化学镀是在无电流通过(无外界动力)时借助还原剂在同一溶液中发生氧化还原作用，从而使金属离子还原沉积在自催化表面表面上的一种镀覆方法。化学镀与电镀的区别在于不需要外加直流电源，无外电流通过，故又称为无电解镀(Electroless Plating)或“自催化镀”(Autocatalytic Plating)。所以化学镀可以叙述为一种用以沉积金属的、可控制的、自催化的化学还原过程，其反应通式为：上述简单反应式指出，还原剂Rn+经氧化反应失去电子，提供给金属离子还原所需的电子，还原作用仅发生在一个催化表面上。因为化学镀的阴极反应常包括脱氢步骤，所需反应活化能高，但在具有催化活性的表面上，脱氢步骤所需活化能显著降低。化学镀的溶液组成及其相应的工作条件也必须是使反应只限制在具有催化作用的零件表面上进行，而在溶液本体内，反应却不应自发地产生，以免溶液自然分解。对于某一特定的化学镀过程来说，例如化学镀铜和化学镀镍时，如果沉积金属(铜或镍)本身就是反应的催化剂，那么，这个化学镀的过程是自动催化的，基本上是与时间成线性关系，相当于在恒电流密度下电镀，可以获得很厚的沉积层。如果在催化表面上沉积的金属本身不能作为反应的催化剂，那么一旦催化表面被该金属完全覆盖后，沉积反应便终止了，因而只能取得有限的厚度。例如化学镀银时的情形，这样的过程是属于非自动催化的。化学镀不能与电化学的置换沉积相混淆。后者伴随着基体金属的溶解；同时，也不能与均相的化学还原过程(如浸银)相混淆，此时沉积过程会毫无区别地发生在与溶液接触的所有物体上。随着工业的发展和科技进步，化学镀已成为一种具有很大发展前途的工艺技术，同其他镀覆方法比较，化学镀具有如下特点： (1)可以在由金属、半导体和非导体等各种材料制成的零件上镀覆金属； (2)无论零件的几何形状如何复杂，凡能接触到溶液的地方都能获得厚度均匀的镀层，化学镀溶液的分散能力优异，不受零件外形复杂程度的限制，无明显的边缘效应，因此特别适合于复杂零件、管件内壁、盲孔件的镀覆； (3)对于自催化的化学镀来说，可以获得较大厚度的镀层，甚至可以电铸； (4)工艺设备简单，无需电源、输电系统及辅助电极，操作简便； (5)镀层致密，孔隙少； (6)化学镀必须在自催化活性的表面施镀，其结合力优于电镀层； (7)镀层往往具有特殊的化学、力学或磁性能。某些化学镀溶液的稳定性较差，溶液维护、调整和再生等比较严格。有实用价值的化学镀溶液的基本构成列于表7—0—1。现在能用化学镀获得纯金属、合金及复合镀层，按其组成可分为以下各种： (1)纯金属镀层，有Cu、Sn、Ag、Au、Ru、Pd。 (2)二元合金化学镀层，主要集中于Ni和c0分别与P和B形成的二元合金，如Ni—P、Ni—B；C0—P、C0—B。 (3)三元及多元合金化学镀层，如三元合金有Ni—M—P(M=Cr、M0、W、Ru、Fe、C0、Nb、Cu、Sn、Zn、Re)，Ni—M—B(M=C0、M0、W、Sn)，C0—M—P(M=Ni、W、Mn)；四元合金有Ni—w—Sn—P、Ni—W—Sn—B、C0—Ni—Re—P、C0—M n—Re—P。 (4)化学复合镀层，是将金属、金属化合物或非金属化合物微粒加入到化学镀液中，使之均匀地沉积到化学镀层中去的一种技术。按加入的微粒性质可分为三大类：①金属化合物如Al2O3、Ti02、Zr02、Cr203、Ce02、TiC、WC、Cr3C2、MoS2、WS2、CaF2、BaF2；②非金属化合物如sc、B4C、BC、BN、(CF)。、金刚石、石墨、聚四氟乙烯、碳纳米管；③金属微粒如Cr、Ni、Cu、Zr、Nb。将这种复合镀层进行热处理时，可形成新的介稳或非晶态合金相。化学镀溶液的基本构成

挂镀镍工艺

挂镀镍工艺一、特性： 1、镀层镜亮、填平性高、延展性好。 2、镀液稳定，易控制维护。 3、可用活性炭连续过滤，去除杂质。 4、易上铬，适用于挂镀和滚镀。二、工艺配方及操作条件硫酸镍 210～280g/L 氯化镍 40～60g/L 硼酸 35～50g/L NI-50# 光亮剂 0.3～0.6mI/L TA-5 柔软剂 8mI/L T-250 低泡湿润剂 0.8～1.5mI /L PH 4～4.8 温度 50～60℃ 电压 12～16ⅴ 搅拌机械搅拌或阴移动过滤活性炭连续过滤三、槽液配制 1、用总体积2/3的温水溶解计算量的硫酸镍及氯化镍； 2、用80℃以上热水或沸水溶解硼酸并加入上述溶液； 3、用碳酸镍或5%氢化钠调整PH值5.2左右,加入1～2ｍI/L双氧水搅拌1-2小时后,升温至70℃以上,再加入1-2g/的活性碳搅拌1小时,静置12小时以上后过滤。

4、用稀硫酸调整PH值至4.2左右,小电流电解数小时后加入配方量的光泽剂(添加剂)即可试镀。四、光亮剂的作用 NI-50# 主要起增加镀层光泽及填平能力等作用，新配镀液时，需加入TA-5柔软剂，T-250湿润剂，以使镀液平衡，以后操作只需补充NI-50#光亮剂，便能发挥应有的效果。NI-50#消耗量为200～250ｍI/KAH。 TA-5 主要起减少镀层内应力，增加柔软性，使低电流密度区施镀良好。在活性碳连续过滤下只能除去微量TA-5。TA-5消耗量为50-100ｍI/KAH。 TA-1 主要起提高镀层光亮度及整平度，使高、低电流密度区亮度更均匀，同时可减少析氢而产生的针孔。TA-1消耗量为50-150ｍI/KAH。 T-250 适用于阴极移动或空气搅拌的低泡湿润剂，主要起防止镀层产生针孔，将镀液表面张力维持在40-50达因/厘米。T-250消耗量为20-40ｍI/KAH。五、工艺流程除油→水洗→除锈→水洗→活化→水洗→预镀铜→水洗→水洗→镀酸铜→水洗→水洗→镀镍→水洗→水洗→其它镀种 T-255 王牌走位水:当工件要求光亮度及深镀能力极佳时,可使用T-255王牌走位水1-3 mI /L便能达到绝好之深镀性. T-258 除杂水: 能有效络合镀液中重金属杂质,避免因杂质而产生的不良影响．用量: 0.3~2mI /L． T-256 除铁粉：每0.5g /L可络合100~200PPm铁, 用量0.2~2g/L

10硫酸盐光亮镀铜工艺

全光亮酸性镀铜全光亮酸性镀液，是在硫酸盐镀铜镀液的基础成分中加入有机组合的光亮剂和添加剂。所镀得的镀层光亮、柔软、孔隙率低、镀液的整平性好，但还存在着操作温度不能高于40℃、形状复杂的零件在低电流密度区光亮较差，槽液维护比较复杂等不足之处，因此，近几年来国内许多研究单位和工厂针对这些不足作进一步研究，以期开发出更高水平的新型组合光亮剂(具有全光亮酸性的操作温度在40℃以上时稳定性能优越、光亮电流密度范围宽、光亮剂用量少、维护操作方便、镀后不需除膜等优良性能)。 (一)全光亮酸性镀铜光亮剂有二大系列：一类是非染料体系(如传统非染料体系由M、N、SP、P组成)，另一类是染料体系(如日本进口的210)，现就非染料体系的组成、性能作简要的介绍。 1．含巯基的杂环化合物或硫脲衍生物通式为：R—SH 这一类化合物，既是光亮剂又是整平剂。市售有代表性的有：乙撑硫脲(N)，乙基硫脲，甲基咪唑啉硫酮，2-四氢噻唑硫酮，2-巯基苯骈噻唑，2-巯基苯骈咪唑(M)…… 2．聚二硫化合物通式为：R1—S—S—R2 式中R1为芳香烃(苯基)、烷烃、烷基磺酸盐或杂环化合物；R2为烷基磺酸盐或杂环化合物。这一类化合物是良好的光亮剂。市售有代表性的有：聚二硫二丙烷磺酸钠(SP)，苯基聚二硫丙烷磺酸钠…… 2．聚醚化合物通式为：(-CH2-CH20-)。这类光亮剂实质为表面活性剂，采用的是非离子型和阴离子型。这类表面活性剂除了它的润湿作用可以消除镀铜层产生针孔和麻砂现象外，还可以提高阴极极化作用，使镀铜层的晶粒更为均匀、细致和紧密，并且还有增大光亮范围的效果。其不足之处是，因为在阴极上产生一层肉眼看不见的憎水膜，所以镀铜后必须在除膜溶液中除膜，然后方可进行，以保证镀层的结合力。市售有代表性的有：聚乙二醇(分子量为6000)，OP10或OP21，乳化剂，