印制电路板(PCB)表面镀镍工艺

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PCB板化镍金工艺控制

PCB板化镍金工艺控制

PCB板化镍金工艺控制2008-10-14 18:19PCB板化镍金工艺控制文章来源:PCB采购网一、除油槽一般情况,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的效果,它应当具备不伤材料,低泡型易水洗的特点,后以二级市水洗或三级水洗更佳。

二、微蚀槽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SPS溶液。

沉镍金生产也有使用双氧水或酸性过硫酸钾微蚀液。

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在5-25G/L,以保证微蚀速率处于0。

5-1。

5UM,生产过程中,换槽时往往保留1/5-1/3槽旧液,以保持一事实上的铜离子浓度,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,所以微蚀后水持和流量以及浸泡时间都须特别考虑,否则,预浸槽会产生太多的铜离子,继而影响钯槽寿命,在条件允许的情况下,微蚀水洗后,再加入5%左右的硫酸浸洗后进入预浸槽。

三、预浸槽预浸槽在制程中没有特别的作用,只是维持活化槽的酸度以及使铜面在新鲜状态(无氧化)下,进入活化槽。

理想的预浸槽除了钯之外,其它浓度与活化槽一致,实际上,一般硫酸钯活化系列采用硫酸作预浸剂,盐酸钯活化系列采用盐酸作预浸剂,也有使用氨盐作预浸剂(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。

四、活化槽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,其形成过程则为钯与铜的化学置换反应。

从置换的反应来看,钯与铜的反应速度会越来越慢,当钯将铜完全覆盖后(不考虑浸镀的疏孔性),置换反应会停止,但实际生产中,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,这会使钯的消耗大幅上升,更重要的是,这样容易造成渗镀等严重品质问题。

由于钯的本身特性,活化槽存在着不稳定这一因素,槽液中会产生细微的钯颗粒,这些颗粒不但会沉积在板的PAD 上,而且沉积在基材、板面及槽壁上,当其累计到一定程度,就可能造成板渗镀及槽壁发黑等现象。

深南电路镍钯金工艺流程

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。

PCB表面处理工艺

PCB表面处理工艺

热风整平工艺
• 流程:微蚀-水洗-涂耐高温助焊剂-喷锡-水洗。
• 过程:PCB喷锡时,浸在熔融的无铅焊料中(约270℃),
快速提起PCB,热风刀(温度265-270℃)从板子的前后吹 平液态焊料,使铜面上的弯月形焊料变平,并防止焊料桥 搭。 • 特点:涂覆层不够平坦,主要适用于宽线,大焊盘板子, HDI板通常不采用,对覆铜板耐热性要求高。喷锡制程比 较脏,有异味,高温下操作,危险。其使用受到一定的限
有机涂覆外观特征
A、呈透明状,与原铜箔表面颜色接近,铜箔表面有“油腻”光泽,反 光; B、才做出来的有粘性,用手指触摸会粘手(像触摸到不干胶),因挥发 性强,时间长了粘性会下降,直致失去粘性而失效。
化学镀镍/浸金
化学镀镍/浸金工艺不像有机涂覆那样简单,化学镀镍/浸金好
像给PCB穿上厚厚的盔甲;另外化学镀镍/浸金工艺也不像有机涂覆
为什么会有PCB表面处理工艺?
因铜在空气中很容易氧化,铜的氧化层对焊
接有很大的威害,很容易形成假焊、虚焊,严重
者元件和焊盘与元器件无法焊接,正因如此,会
在焊盘表面涂(镀)覆一层物质,确保焊盘不被
氧化。
PCB表面处理工艺
热风整平(喷锡) 有机涂覆
化学镀镍/浸金
浸银 浸锡
热风整平
续的焊接过程中,如果铜面上只有一层的有机涂覆层是不行的,必须
有很多层。这就是为什么化学槽中通常需要添加铜液。在涂覆第一层 之后,涂覆层吸附铜;接着第二层的有机涂覆分子与铜结合,直至二
十甚至上百次的有机涂覆分子集结在铜面,这样可保证进行多次回
流焊。试验表明:最新的有机涂覆工艺能够在多次无铅焊接过程中保 持良好的性能。
扩散到铜中去。化学镀镍/浸金的另一个好处是镍的强度,仅仅5微米

半导体化学镀镍

半导体化学镀镍

半导体化学镀镍半导体化学镀镍是一种在半导体工业中常用的金属镀覆工艺,通过在半导体器件表面沉积一层薄薄的镍层,以提供保护、连接和改善电子性能。

以下是关于半导体化学镀镍的详细介绍。

1.工艺原理:半导体化学镀镍是通过电化学反应来实现的。

该工艺通常使用含有镍离子的电解液(如镍硫酸盐溶液)作为镀液,将半导体器件作为阴极,将镍阳极连接到电源阳极,通过电流控制镀液中的镍离子还原成金属镍形成镀层。

2.工艺优势:半导体化学镀镍具有以下优势:均匀性:化学镀镍可以在器件表面均匀沉积镀层,无论形状如何复杂,都能保证厚度的一致性。

高纯度:镀液中的镍离子可以保持高纯度,从而得到高纯度的镀层,避免了杂质对器件性能的影响。

可控性:通过调整电流密度、温度、镀液配方等参数,可以对镀层的性质和质量进行精确控制。

高精度:半导体化学镀镍可以实现亚微米甚至纳米级的镀层厚度控制,适应高精度器件的要求。

3.应用领域:半导体化学镀镍广泛应用于半导体器件制造的不同方面,包括:保护层:镍镀层可以提供对器件的保护,抵抗腐蚀、磨损和氧化等因素的侵蚀,延长器件的寿命。

连接层:镍镀层可以用作电连接,提供良好的导电性和接触性能,使器件能够有效地连接到外部电路中。

金属化:半导体器件通常需要金属化来提供阻抗匹配和导电功能。

化学镀镍可以在半导体材料表面形成金属化层,提高器件的电性能。

抗反射:镍镀层具有一定的抗反射特性,可以在太阳能电池等器件中用于改善能量收集效率。

4.工艺步骤:半导体化学镀镍的主要工艺步骤包括:准备:清洁和预处理半导体器件表面,以确保良好的粘附性及镀层质量。

镀液配制:将镀液制备成适当的配方和浓度,以提供良好的镀层质量。

镀液控制:调整镀液的温度、PH值、电流密度等参数,以实现所需的镀层性质和厚度。

镀涂:将半导体器件浸入镀液中,通过电化学反应进行镀涂过程。

洗涤和处理:将镀液从器件表面洗净,并进行后续处理(如清洗、干燥等)。

检测和评估:对镀层的质量进行检测和评估,确认是否符合要求。

pcb镀金常用工艺

pcb镀金常用工艺

pcb镀金常用工艺PCB镀金是一种常用的工艺,用于提高电路板的导电性和耐腐蚀性。

本文将介绍PCB镀金的常用工艺以及其优点和应用。

一、PCB镀金的常用工艺PCB镀金工艺主要包括电镀前处理、电镀层选择、电镀工艺参数的确定和电镀后处理等环节。

1. 电镀前处理电镀前处理是保证电镀层质量的关键步骤。

首先要进行表面清洁,去除油污、灰尘和氧化物等杂质。

常用的清洗方法有机械清洗、超声波清洗和化学清洗等。

其次是进行表面粗糙度处理,常用的方法有化学抛光、机械抛光和电化学抛光等。

最后是进行活化处理,常用的活化方法有酸性活化和碱性活化等。

2. 电镀层选择PCB镀金常用的电镀层有硬金、软金和镍金等。

硬金镀层主要由金和镍组成,具有良好的导电性和耐腐蚀性,适用于高频和高温环境。

软金镀层主要由金和镍的合金组成,具有良好的可焊性和可用性,适用于普通环境。

镍金镀层主要由镍和金组成,具有良好的耐腐蚀性和可焊性,适用于多种环境。

3. 电镀工艺参数的确定电镀工艺参数的确定是保证电镀层质量的关键因素。

主要包括电镀液的成分和浓度、电流密度、电镀时间和温度等。

电镀液的成分和浓度应根据不同的电镀层选择确定。

电流密度和电镀时间应根据电镀层的厚度和均匀性要求确定。

温度的控制对电镀层的质量也有重要影响,通常要求在一定的范围内保持恒定。

4. 电镀后处理电镀后处理是保证电镀层质量的重要环节。

主要包括清洗、干燥和包装等。

清洗的目的是去除电镀液残留物和杂质,常用的方法有水洗、酸洗和碱洗等。

干燥的目的是除去水分,常用的方法有自然干燥、热风干燥和吸湿剂干燥等。

包装的目的是保护电镀层,常用的方法有真空包装、泡沫包装和气密包装等。

二、PCB镀金的优点PCB镀金具有以下优点:1. 提高导电性:金属电镀层能够提高电路板的导电性,降低导电阻抗,提高信号传输效率。

2. 增强耐腐蚀性:金属电镀层能够有效防止电路板受到氧化、腐蚀和污染等环境因素的侵蚀,延长电路板的使用寿命。

3. 增加可焊性:金属电镀层能够提高电路板与焊接材料之间的附着力,增加焊接的牢固度和可靠性。

化学镀镍

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 Nickel1 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。

印制电路板工艺流程简介可编辑全文

11)外层干膜
◆目的:经钻孔及通孔电镀后, 内外层已连通, 本制程为制作外层线路, 以达导电性的完整。
12)图形电镀
◆目的:加厚线路及孔内铜厚,使产品达到客户要求;并在铜面上镀上一层锡,以便在外层蚀刻时保护铜面。◆流程:上板→除油→水洗→微蚀→水洗→酸浸→镀铜→水洗→酸浸→镀锡→水洗→下板→炸辊→水洗→下板
◆环境控制
除设置无尘室外,还要控制室内温、湿度:温度:20±2℃;湿度:50±5RH% 。以及干膜区的照明必须为黄色光源以避免对干膜于正式曝光前感光。
5)DES
◆ 流程:显影→水洗→蚀刻→水洗→褪膜→水洗→烘干→冲孔◆显影:利用碳酸钠的弱碱性将干膜上未经紫外线辐射的部分用碳酸钠溶液溶解,已经紫外线辐射而发生聚合反应的部分保留。◆蚀刻:将溶解了干膜(湿膜)而露出的铜面用酸性氯化铜溶解腐蚀,此过程叫蚀刻。◆褪膜:去除抗蚀层,得到所需的电路图形。◆冲孔:冲出预排板所需的定位孔(包括热熔合与铆合所用的定位孔)。
10)PTH(沉铜电镀)
◆沉铜目的:使孔壁上的非导体部份的树脂及玻璃纤维进行金属化,以进行后来的电镀铜制程,完成足够导电及焊接之金属孔壁。◆PTH流程:磨板→沉铜→板面电镀→烘干。◆磨板:即去除钻孔后的毛刺。 流程:磨板→超声波水洗→高压水洗→烘干→收板。◆沉铜流程:上板→膨胀→三级水洗→除胶→三级水洗→中和→二级水洗→除油→二级水洗→微蚀→二级水洗→预浸→活化→二级水洗→加速→一级水洗→化学沉铜→下板◆板面电镀流程:上板→除油→水洗→酸浸→镀铜→水洗→下板→炸辊→水洗→下板
钻孔工艺说明:利用机械切削、激光烧蚀方法给PCB板不同层上需要连接的线路提拱连接通道并给后续生产流程提拱定位、安装孔。钻孔方式:钻孔孔径在0.2mm以上的孔多用机械切削方法进行钻孔;钻孔孔径在0.2mm以下的孔多用激光烧蚀方法钻孔。多层板钻孔流程:输资料→打Pin钉→上板(底板、多层板、铝片、贴胶纸)→钻孔→下板→检查(测孔径、拍红胶片、X-RAY检查)钻刀:是由碳化钨、钴粉、有机粘着剂高温烧结而成。具有硬度高、耐磨性能好、适于高度切削、但其韧性差,较脆。

PCB电镀工艺流程介绍

PCB电镀工艺介绍线路板的电镀工艺,大约可以分类:酸性光亮铜电镀、电镀镍/金、电镀锡,文章介绍的是关于在线路板加工过程是,电镀工艺的技术以及工艺流程,以及具体操作方法.二.工艺流程:浸酸→全板电镀铜→图形转移→酸性除油→二级逆流漂洗→微蚀→二级逆流漂洗→浸酸→镀锡→二级逆流漂洗→逆流漂洗→浸酸→图形电镀铜→二级逆流漂洗→镀镍→二级水洗→浸柠檬酸→镀金→回收→2-3级纯水洗→烘干三.流程说明:(一)浸酸①作用与目的:除去板面氧化物,活化板面,一般浓度在5%,有的保持在10%左右,主要是防止水分带入造成槽液硫酸含量不稳定;②酸浸时间不宜太长,防止板面氧化;在使用一段时间后,酸液出现浑浊或铜含量太高时应及时更换,防止污染电镀铜缸和板件表面;③此处应使用C.P级硫酸;(二)全板电镀铜:又叫一次铜,板电,Panel-plating①作用与目的:保护刚刚沉积的薄薄的化学铜,防止化学铜氧化后被酸浸蚀掉,通过电镀将其加后到一定程度②全板电镀铜相关工艺参数:槽液主要成分有硫酸铜和硫酸,采用高酸低铜配方,保证电镀时板面厚度分布的均匀性和对深孔小孔的深镀能力;硫酸含量多在180克/升,多者达到240克/升;硫酸铜含量一般在75克/升左右,另槽液中添加有微量的氯离子,作为辅助光泽剂和铜光剂共同发挥光泽效果;铜光剂的添加量或开缸量一般在3-5ml/L,铜光剂的添加一般按照千安小时的方法来补充或者根据实际生产板效果;全板电镀的电流计算一般按2安/平方分米乘以板上可电镀面积,对全板电来说,以即板长dm×板宽dm×2×2A/DM2;铜缸温度维持在室温状态,一般温度不超过32度,多控制在22度,因此在夏季因温度太高,铜缸建议加装冷却温控系统;③工艺维护:每日根据千安小时来及时补充铜光剂,按100-150ml/KAH补充添加;检查过滤泵是否工作正常,有无漏气现象;每隔2-3小时应用干净的湿抹布将阴极导电杆擦洗干净;每周要定期分析铜缸硫酸铜(1次/周),硫酸(1次/周),氯离子(2次/周)含量,并通过霍尔槽试验来调整光剂含量,并及时补充相关原料;每周要清洗阳极导电杆,槽体两端电接头,及时补充钛篮中的阳极铜球,用低电流0。

pcb镀金工艺流程

pcb镀金工艺流程PCB镀金工艺流程PCB镀金工艺是指通过将金属镀层覆盖在印刷电路板(PCB)的焊盘或插针上,以提供良好的导电性和耐腐蚀性能。

下面将详细介绍PCB镀金工艺的流程。

1. 预处理在进行镀金之前,需要对PCB进行预处理。

首先,将PCB清洗以去除表面的污垢和油脂。

然后,在化学溶液中进行脱脂处理,以去除可能存在的氧化物或其他有害物质。

最后,进行表面粗化处理,以增加金属镀层的附着力。

2. 清洗清洗是PCB镀金工艺中非常重要的一步。

在清洗过程中,使用碱性清洗剂和去离子水将PCB表面的残留物彻底去除,以确保镀金层的质量。

清洗后,必须对PCB进行干燥,以防止水分残留对后续工艺产生影响。

3. 化学镀前处理在进行化学镀金之前,需要对PCB进行化学镀前处理。

这一步骤主要包括活化处理和去污处理。

活化处理使用活化剂将PCB表面激活,以提高镀金层的附着力。

去污处理则使用去污剂去除表面的氧化物和有害物质。

4. 化学镀金在进行化学镀金时,首先需要将PCB浸入含有金属离子的化学溶液中。

通过施加电流,金属离子将还原为金属,并在PCB表面形成金属镀层。

常用的镀金材料有金、镍、锡等。

不同材料的选择取决于具体的应用需求。

化学镀金过程需要控制时间、温度和电流等参数,以确保金属镀层的均匀性和质量。

5. 后处理在完成化学镀金后,还需要进行后处理步骤。

这包括清洗、干燥和检验等。

清洗是为了去除镀金过程中可能残留的化学溶液和其他污染物。

干燥是为了防止水分残留对PCB造成损害。

最后,通过对镀金层进行检验,以确保其厚度、平整度和附着力等符合要求。

6. 检验在PCB镀金工艺的最后一步,需要对镀金层进行检验。

这包括使用显微镜或其他检测设备对镀金层的厚度、平整度和表面质量等进行检查。

同时,还需要进行导电性测试和耐腐蚀性测试,以确保镀金层的质量和可靠性。

总结:PCB镀金工艺流程包括预处理、清洗、化学镀前处理、化学镀金、后处理和检验等步骤。

通过这些步骤,可以在PCB表面形成一层金属镀层,提供良好的导电性和耐腐蚀性能。

pcb电路板沉金工艺

pcb电路板沉金工艺
PCB电路板沉金工艺是常用的表面处理工艺之一,也称为ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold)工艺。

其主要特点是先在铜板
表面镀一层镍,然后再在镍上沉积一层金,从而形成一个耐腐蚀、良好的
导电性表面保护层。

下面是pcb电路板沉金工艺的具体步骤:
1.清洗:将铜板表面的油污和氧化物清洗干净。

2.刻蚀:通过光刻技术,在铜板上形成电路图案。

3.钝化:通过化学钝化处理,对铜表面生成一层铜氧化物保护膜。

4.镀镍:在铜表面镀一层镍,获得更好的耐腐蚀性和可靠性。

5.清洗:将表面的杂质和化学残留物清洗干净。

6.沉金:在镀有镍的表面沉积一层金,形成一层良好的导电保护层。

7.清洗:清洗干净,去除任何残留物。

8.检验:对沉金之后的电路板进行检验和测试,确保其质量符合要求。

pcb电路板沉金工艺具有可控性强、导电性好、耐腐蚀性好等优点,
广泛应用于电子设备、通讯设备等领域。

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印制电路板(PCB)表面镀镍工艺 1 概述 镍,元素符号Ni,原子量58.7,密度8.88g/cm3,Ni2+的电化当量1.095g/AH。 用于印制板的镍镀层分为半光亮镍(又称低应力镍或哑镍)和光亮镍两种。主要作为板面镀金或插头镀金的底层,根据需要也可作为面层,镀层厚度按照IPC-6012(1996)标准规不低于2~2.5 μm。镍镀层应具有均匀细致,孔隙率低,延展性好等特点,而且低应力镍应具有宜于钎焊或压焊的功能。

2 低应力镍 2.1镀镍机理 阴极:在阴极上,镀液中的镍离子获得电子沉积出镍原子,同时伴有少量氢气析出。 Ni2++2e+Ni 0Ni2+/Ni=-0.25V 2H++2e+H2 0Ni2+/N2=-0.0V 虽然Ni的标准电极电位很负,但由于氢的过电位以及镀液中镍离子的浓度、温度、pH等操作条件的影响,阴极上析出氢极少,这时镀液的电流效率可达98%以上。只有当pH很低时,才会有大量氢气析出,此时阴极上无镍沉积。 阳极:普通镀镍使用可溶性镍阳极。阳极的主反应为金属镍的电化学溶解: Ni-2e→Ni2+ 当阳极电流密度过高,电镀液中又缺乏阳极活化剂时,阳极将发生钝化并伴有氧气析出: 2H20-4e→02↑+4H+ 当镀液中有氯离子存在时,也可能发生析出氯气得反应: 2C1--2e→C12 ↑ 阳极上金属镍电化学溶解使镍离子不断进入溶液,从而提供了阴极电沉积所需的镍离子。但当阴极面积不够大或镀液中活化剂不够时,将导致阳极钝化而析出氧,生成的氧进步氧化阳极表面,生成棕色的Ni203氧化膜。 2Ni+3[O] →Ni2O3 由于阳极钝化,使电流密度降低,槽电压升高,电能损失增加。 当使用高速镀镍工艺时,阳极采用非溶性材料如:铂、钛上镀铂网或钛上镀钌网,也可以采用含硫的活性镍阳极。

2.2镀液配方及操作条件 镀液配方及操作条件见表7-1。

(另注:镀线的 镍浓度基本在120g/L左右) 2.3镀液配制 1)在备用槽中,用热去离子水溶解计量的硫酸镍、氯化镍和计量1/2的硼酸。 2)加热至55~60℃,加活性炭3 g/L,搅拌2h,静置2h,过滤,将无炭粒的溶液转人已清洗干净的工作槽中。 3)搅拌下,加入其余量硼酸,调pH到3.0,在55-60℃下,用瓦楞形阴极,在0.3~0.5 A/dm2下电解,直至阴极板上镀层颜色均匀一致为止。一般通电量需达4 Ah/L。 4)加入添加剂和润湿剂,搅拌,调pH及液位,分析镀液成分。试镀。 如果所用硫酸镍、氯化镍等材料纯度低,则需在加活性炭之前,先加H2O21~3 ml/L,搅拌半小时,加热至65℃,保持半小时,再加活性炭并继续按步骤进行。

2.4各成分作用 2.4.1主盐 硫酸镍或氨基磺酸镍是镀镍溶液的主要成分,在普通镀镍中,控制Ni2+浓度65-75 g/L。表7-2中列出了这两种类型镀液所镀出镀层的主要性能比较。从表中看出,以氨基磺酸盐型的低应力镍镀层的性能更佳。但氨基磺酸镍稳定性较差,价格较贵。而用硫酸镍为主盐也能达到技术要求。 提高主盐浓度,可以提高镀层的沉积速度,并能使允许电流密度范围扩大,但主盐浓度太高会导致镀液分散能力降低。主盐浓度降低导致镀层沉积速度降低,严重时会导致高电流区镀层烧焦。

2.4.2阳极活化剂 为了保证阳极正常溶解,防止阳极钝化,镀液中需要阳极活化剂。镍的卤族化合物如:氯化镍、溴化镍等可以作为镍阳极活化剂。氯化镍浓度不能太高,否则会使镀层应力增加,一般以氯化镍不大于30 g/L为宜;以溴离子作阳极活化剂,它的浓度升高影响不大,但溴化物原料来源不如氯化镍方便。 阳极钝化有以下现象: 1)槽电压升高,一般可达6V以上,但电流却很小。 2)阳极表面气泡较多,有时会有刺激性气味,甚至表面呈褐色。 造成阳极钝化的主要原因: 镀液中阳极活化剂浓度太低。 阳极面积太小。 此时,将溶液和阳极面积调整后,将阳极取出,经稀硫酸处理后,洗净重新放人镀液。

2.4.3缓冲剂 硼酸是镀镍溶液最好的缓冲剂。它可以将镀液的酸度控制在一定范围之内,为了达到最佳缓冲效果,硼酸浓度不能低于30g/L,最好保持在40-50g/L。 H2BO3的缓冲作用是通过H2BO3的电离来维持的,H2BO3是一种弱酸,它在水溶液中电离反应如下: H2BO3 与 H++H2BO3- H2BO3 与 H++HBO32- HBO32 与 H++BO33- 当溶液pH上升时,电离平衡向右进行,维持了溶液pH值的稳定;当溶液pH下降时,使电离平衡向左进行,同样维持了溶液pH的稳定。 硼酸不仅具有pH缓冲能力,而且它能提高阴极极化,改善镀液性能,使在较高的电流密度下,镀层不易烧焦。硼酸的存在也有利于改善镀层的机械性能。 2.4.4添加剂 添加剂的加入,改善了镀液的阴极极化,使镀层均匀细致并具有半光亮镍的光泽,同时改善了镀液的分散能力。 添加剂的主要成分是应力消除剂,由于添加剂的加入,降低了镀层的内应力,随着添加剂的浓度变化,可以使镀层内应力由张应力改变为压应力。能起到这种作用的材料有如:萘磺酸、对甲苯磺酰胺、糖精等。添加剂成分选配合适,可以使镀层均匀细致有光泽并且可焊性好。

2.4.5润湿剂 润湿剂能降低镀液的表面张力,使表面张力降至35-37 dyn/cm,这有利于消除镀层的针孔、麻点。用于印制板的镀镍溶液宜使用低泡润湿剂,如:二乙基已基硫酸钠、正辛基硫酸钠等。

2.5操作条件 2.5.1 pH值 pH控制在3.5~4为宜。当pH一定时,随着电流密度增加,电流效率也增加。pH高,镍的沉积速度快,但pH太高将导致阴极附近出现碱式镍盐沉淀,从而产生金属杂质的夹杂,使镀层粗糙、毛刺和脆性增加。pH低些,镀层光泽性好,但pH太低导致阴极电流效率降低,沉积速度降低,严重时阴极大量析氢,镀层难以沉积。 使用可溶性阳极的镀液,随着电极过程的进行,镀液pH逐渐升高。使用不溶性阳极的镀液,由于阳极析氧,使镀液中OH-浓度减少,从而pH会降低。 降低镀液pH用10%(V/V)H2S04;提高镀液pH用碳酸镍或碱式碳酸镍。提高镀液pH不宜用N。OH,因为钠离子在镀液中的积累会降低电流密度上限,容易导致高电流区镀层烧焦。碳酸镍的加入方法最好是将它放人聚丙烯的滤袋并挂在镀液中,使其缓慢溶于镀液中,且不可将固体物直接放入镀液中,当pH达到要求后,取出滤袋,洗净后烘干备用。当市售碳酸镍难以购到时,可以自己制备:将3份重量的硫酸镍与1.3份重量的无水碳酸钠分别用少量去离子水溶解,在搅拌下将碳酸钠溶液慢慢倒人硫酸镍溶液中,反应方程式如下: NiSO4+Na2CO, → NiCO3 ↑ +Na2SO4 待沉淀完全后,过滤,用去离子水洗涤沉淀数次,以去除硫酸钠,沉淀即可使用。

2.5.2温度 操作温度对镀层内应力影响较大,提高温度可降低镀层内应力,当温度由10-35℃时,镀层内应力有明显降低,到60℃以上,镀层内应力稳定。一般维持操作温度55~60℃为宜。 镀液操作温度的升高,提高了镀液中离子的迁移速度,改善了溶液的电导,从而也就改善了镀液的分散能力和深镀能力,使镀层分布均匀。同时温度升高也可以允许使.用较高的电流密度,这对高速电镀极为重要。

2.5.3电流密度 在达到最高的允许电流密度之前,阴极电流效率随电流密度的增加而增加。在正常的操作条件下,当阴极电流密度4 A/dm2时,电流效率可达97%,而镀层外观和延展性都很好。对于印制板电镀,由于拼板面积比较大,至使中心区域与边缘的电流密度可相差数倍,所以实际操作时,可取操作电流密度2 A/dm2左右为宜。 镀层沉积速度与电流密度关系见表7-3。 2.5.4搅拌 搅拌能有效地清除浓差极化,保证电极过程持续有效地进行,同时也有利于阴极表面产生的少量氢气很快逸出,减少可能出现的针孔、麻点。搅拌方式可采用:镀液连续过滤、阴极移动和空气搅拌,或者选择其中的两者相配合。对于高速镀镍,其电流密度高达20 A/dm2以上,为了更好的清除浓差极化,应配有镀液喷射的专用设备。 镀液连续过滤是必要的,它可及时清除镀液中的机械杂质,又能保持镀液流动。过滤机的能力以满足每小时过滤镀液2~5次为宜,滤芯用聚丙烯材料,精度以5μm为宜。 若采用阴极移动,振幅20~25 mm,15~20次/min。 若采用空气搅拌,则必须与连续过滤相配合,所供的压缩空气应是无油压缩空气,气流中速,如果空气量太大,导致溶液流动太快,将降低镀液的分散能力。

2.5.5镍阳极 常规镀镍均采用可溶性镍阳极,可以使用镍板或装在钛篮中的镍角,并用吊钩将阳极悬挂在阳极杆上。 理想的阳极要能够均匀溶解,不产生杂质进入镀液,不形成任何残渣。因此对阳极材料的成分及阳极的结构都有严格的要求。 目前采用盛有镍球(角)的钛篮作为阳极已相当普遍。使用钛篮盛阳极材料可以保持足够大的阳极面积而且不变化,阳极保养也比较简单,只要定期将阳极材料补人篮中。钛篮底部应高出槽底50-70 mm,以避免阴极边缘因电力线过于集中而使镍镀层烧焦。使用钛篮还可利用适当的遮蔽法调整阳极的有效面积来改善阴极镀层分布,如图7-1所示:图中左方所示镀层厚度中部与边缘差距48-50%,而在图中,由于阳极有遮蔽板使阴极镀层厚度均匀。

钛是很好的阳极篮结构材料,它强度高、质轻、耐蚀而且表面有层氧化膜,此膜在正常电镀条件下,可以阻止电流通过钛篮而使电流直接通向钛篮内的镍,但镍量不够时,钛就会受到浸蚀,所以应经常充实篮内的阳极镍材防止"架空"。钛篮常用网目是10x3 mm,也有用更宽的。钛篮应装入聚丙烯材料织成的阳极袋内,阳极袋必须适度套紧并有正确的长度,阳极袋口应高出液面30-40 mm,以防阳极泥渣析出。为防止阳极袋受到意外伤害而使阳极泥渣泄出,可以使用双层袋,这样内袋要套紧,外袋要松些。 高质量的的镍阳极对保护镀层的质量,延长镀液寿命十分重要。随着钛篮的出现,阳极镍的

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