电流密度对氨基磺酸镍电镀镍镀层的影响

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工艺规范 氨基磺酸镍 N ( H S 2。 H 0} iN 2 O ) 4 2
氯 化 镍 ( iI 6 2 NC2- H O)
硼酸 ( 3 O j H B 3
陷 , 孔直 径在 1 5 / 范 围 内 针 0~ 0x m 15 2 结合 力 ..


参数
按 G 1 3 5 5—9 准 和去 氢工 艺 , 热震 法 B 20 1 0标 用 检 测 , 不 锈 钢 片 上 镀 1 t 厚 的镀 镍 样 品 , 在 将 6x m 放
钠 2 3 L, 0— O 温度 5 5 ℃ , 5 n O~ 5 3— mi。
() 2 酸洗工 序
氢氟酸( F4 %)4 L L 硝酸 ( N 36 %) H 0 7 m / , H O ,5
作者 简介 : 邹森 (9 1 ) 男 , 18 一 , 陕西西安人 , 助理工程师 , 本科 , 0 2 5至今从事 电子专用设备研究 与开发。 0
中, 沉积速率随着电流密度增加而加快 , 但是随着电 流密度 的增 加 阴极 极 化 增 大 , 时 阴极 析 氢 也越 来 同 越严重 , 因此 电流效 率 也逐 渐 降低 。8A d 为 /m 9% ,0 / m 时 大 概 为 9 % 。当 电 流 密 度低 时 , 5 2A d 0
d fcs a d t e sr s e a a g .T e ic s e h e s n o e a o e s ain . e e t n h t sb c me l r e h n d s u s d t e r a o sf rt b v i t s e h u t o
嘶 ● 一~ ∞ 一7 。 ∞ 卜 一 . O ∞ ~
基材 , 一面用胶带贴膜 , 采用单面实验 。 ( ) 样 本 进 行 碱 洗 、 洗 、 洗 、 洗 处 理 好 2将 水 酸 水
表面。
() 3 调整镀槽镀液 , 氨基磺酸镍 4 0/ 、 0 gL 氯化镍 l L 硼 酸 3 L 添 加 剂 2 / 、 度 在 5 c ,H 5 、 O 、 gL 温 5【 p =
Ke od :i l u ̄a aee ct pan ;u et esy yw r snc l m t;l coltgcr n ni ks e r i d t 近 年来 随着 全球 电子 行 业 的迅 猛 发 展 、 电子 产
功能性电镀 , 以镀层 的机械性能就非常重要。影 所 响镀层机械性 能的因素很 多, 一般有 温度、 电流密 度 、H值 、 p 溶液 Nn的浓度等等。 i

I ) l【 ()
值在 40~ . . 42不断过滤搅拌(0— 5/ i) 2 2 rmn 的情况
下进行电镀镍 , 分别做 电流密度为 0 I0 5 12 4 . ,. , ,, , 8,62 A d 的 8个样 本 , 1 ,0 / m 时 使得 样本 镀 层厚 度 为
1 x 。 6tm
1 1 工艺 流程 .
镀镍 工艺 流程 如 下 :
碱性活 化一

三 联水 洗一
酸洗 一
水洗
隙率低 、 再配合添加剂的使用 能得到更佳的外观 , 适 用于印制电路板或电铸 。氨基磺酸盐镀液是一种多 用途 的镀 液 , 较低 的 温 度 和较 小 的 电流 密 度 操 作 在
时, 能够得到应力较小甚至无应力的镀层 , 在一般条 件下操作应力也较瓦特型溶液小 。氨基磺 酸镍镀液 只要添加少量的应力减少剂 , 就能够 明显地降低镀 层应力。所谓的高速镀镍实际上就是一种高浓度的 氨基磺酸镍溶液, 它不含有机物或其他添加剂 , 镀层 应力主要通过温度和 电流调节 , 其最大 的优点是可 在大电流密 度下操 作…。氨基磺 酸镍 镀镍 主要 是
2 0 电炉 中加 热 4 , 4% h 然后 放 入 室温 冷 水 速 冷 , 果 结 全部不 起皮 、 开 裂 。 不
15 3 硬 度 ..
添 加 剂 (K 2 ) C一 1 萘 三磺 酸 钠
p H
温 度
按 G 99 B 7 0—8 8标 准 , 粗 造 度 R 对 a<0 0 1 .2 m x
第8 期

森, : 等 电流密度对氨基磺酸镍 电镀镍镀层 的影响
・5 5・
电流密度对氨基磺酸镍电镀镍镀层的影响
邹 森 , 亚 明 , 凤梅 李 杨
( 中国 电子科 技 集 团公 司 第 二研 究所 , 西 太原 山 002 3 0 4)
摘要 : 为了解不同电流密度对氨基磺酸镍镀层 的影响 . 分析 了电流 密度在 0 I~2 A m . 0 /d 时 , 氨基磺 酸镍镀 镍层的外 观、 硬度 、 应
Efeto fCu r n n i nt eNik lCo t g o c e ufmae f cin o re tDe st o h c e y a n fNik lS l i a t
ZOU e L a—mig,ANG F n S n,IY n Y e g—me i
21) ( (
( )
同时测 得不 同 电流 密度 下沉 积 速率 与 电流密 度 的关 系如 图 l 。
电 流 密 度/ A r ( /m ) i
图 2 电流密度对硬度 的影响
2 结果 与讨 论
( ) 图 1所 示 氨 基 磺 酸 镍 电镀 镍 , 的 沉 积 1如 镍 速率 随电 流密 度 的提 高 而提 高 , 不 断 过 滤 的镀 液 在
( h eodR sac stt, hn l tnc ehooyGopC rr i ,aya 0 02 ,hn ) T eScn eerhI tueC iaEe r i T cnl ru opao T i n 304 C ia ni co s g tn u
Ab t a t I r e n e sa d t e efc ft e d f r n u r n e s y o h mi o a i i k l h sr c : n od r t u d r tn h f t h i ee tc re td n i n t e a n cd n c e ,t e o e o f t 【 a p a a c ,h r n s ,sr s n e o i o a e o e n c e o t g o i k ls l ma e w r n lz d p e r n e a d e s te s a d d p st n r t ft ik lc ai fn c e u f i h n a t ee a aye a d t e c n l s n t a u r n e st a d r c a o t e o i o t b a n d a e c re t e st n o c u i t r td n i W Si ie t t d p st n r e o ti e t u r n n i h o h c e y n ri o i a h t d y 0 1 d 一2 A m" I h a g f tc n lg . i A/ n 0 Vd n t e r n e o e h oo y,w e h u e td n i n r a e . h n t e c r n e st i c e s d,t e d p s in y h e o io t
rt n rae he c aig h r n s e rae aeice sd,t o t ad es d ce s d,te p rs y b c me lre , te sra e h d pn oe n h oo i e a ag r h u fc a ih l t
1 实验 部分
品的品质要求更是精益求精 。越来越多的厂家对 电 镀金属层 的品质要求也越来越高 , 镀层内应力低 , 延 展性 良 , 好 极限强度高 、 硬度高 、 均匀性佳 的镀液正 被众多的厂家大力倡பைடு நூலகம்和推广。氨基磺酸镍镀液能 获得比传统的硫酸镍镀液机械性能更优 良的金属镀 层, 它的镀层内应力低 、 极限强度高 、 沉积速度快 、 孔
影 响镀 层 的 表 面 外 观 。 电流 密 度 小 于 1 / m A d 时 ,
镀层光亮度差 , 色泽不光亮 ; 当电流密度大时, 析氢
严 重 , 层 孑隙 率也 增 大 , 以电流 过 大过小 都不利 镀 L 所
电 流 密 度 / A d ) ( /i n
图 1 电 流 密度 与沉 积速 度 的 关 系
于 电镀 镍 。
15 样 品的检 测 .
15 1 外 观 . .
( ) 电流密度 小于 4 /m 2 当 A d 时 , 层 质 量 较 镀
好 , 泽均 匀 、 针 孔 缺 陷 和 毛 刺 现 象 。大 于 8 A 色 无 /
S W 电子显 微镜 10 E 00倍下 观察 :
使 镀 层发脆 , 氧化 铁 的碱 式 盐 有 利 于氢 气 泡 在 阴 氢 极上 的停 留而 引起 镀 层针 孔 , 增加 了镀 层孔 隙率 , 所
以电流密度大时 , 镀层孑 隙率也增大 , L 表面风暴漩涡 状的针孑 缺陷增大。 L
( 转第 6 下 0页 )
厚度 增 加 缺 陷越 明显 也 越 多, 孑 直 径 在 l 针 L 0—
收稿 日期 :0 1 o 0 2 1 一 7— 7
电镀镍— 水洗 —一 纯水洗 — 热纯水洗
检 验
12 氨基磺酸盐镀镍工艺参数 . 镀镍工艺参数见表 1 。
13 前处 理 主要工 序 参数 .
( ) 性 活化工 序 1碱
氢 氧化钠 2 3 L 0— 0 ,乳化 剂 l一 gL 磷 酸三 3/ ,
电流密度( 机械搅拌 )
的钢 板 , 层 1l 的镀 层 , 显 微 硬 度 计 , X 一 镀 6m x 用 H 10 00检测 结 果 。得 电 流 密 度 对 硬 度 的 影 响 结 果 见
图2
l J ( n
{) ( 【 ) {) Hf ) 1 《
14 实验 过程 . () 1 准备 1mm×1m 厚 度 1m 不锈 钢 片为 0 0 m, m

5 ・ 6
山 东 化 工 S A D N H MIA D S R H N 0 G C E C LI U T Y N
21 第4 0 1年 0卷
7 0mL/ ,3 ~5s L 。
凹凸不 平 、 白亮 金 属 色 表 面 有 风 暴 漩 涡 状 的针孔 缺


表 1 氨 基 磺 酸 盐 镀 镍 工 艺 参 数
() 1 当电流密度小于 4 / i 时 , A d 样品镀镍层色 n 泽均匀 、 亚光金属色 、 无针孑 缺陷和毛刺现象。 L () 2 当电流密度达到 8 / m 时, A d 样品镀层表面 色泽发亮 、 表面有风暴漩涡状的针孑缺陷 , L 随着镀层
d , m 时 镀层表面会 出现缺 陷。主要原因是电流密 度增 大 , 的氢 氧 化 物 杂 质 会 沉 淀 夹 杂在 镀 层 中而 铁
力和沉积速率。在 工艺范围内 , 电流密度 的增加沉积速率增加 、 随 镀层硬度降低 、 孔隙率变大 、 表面 出现针孔缺陷 、 力变大 , 应 随后
讨论 了出 现 各 种 情 况 的 原 因 。
关键词 : 氨基磺酸镍 ; 电镀 ; 电流密度
中 图分 类 号 : ̄13 1 2 T 5 . 文 献 标 识 码 : A 文章 编 号 :0 8—0 1 2 1 ) 8—05 0 10 2 X(0 1 0 0 5— 2
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