电镀镍工艺
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(e)换过滤芯(一般用一组棉芯一组碳芯串联连续过滤,按周期性便换可有效延期大处理时间,提高镀液的稳定性),分析调整各参数、加入添加剂润湿剂即可试镀。
5)分析——镀液应该用工艺控制所规定的工艺规程的要点,定期分析镀液组分与赫尔槽试验,根据所得参数指导生产部门调节镀液各参数
6)搅拌——镀镍过程与其它电镀过程一样,搅拌的目的是为了加速传质过程,以降低浓度变化,提高允许使用的电流密度上限。对镀液进行搅拌还有一个十分重要的作用,就是减少或防止镀镍层产生针孔。因为,电镀过程中,阴极表面附近的镀离子贫乏,氢气的大量析出,使pH值上升而产生氢氧化镍胶体,造成氢气泡的滞留而产生针孔。加强对留镀液的搅拌,就可以消除上述现象。常用压缩空气、阴极移动及强制循环(结合碳芯与棉芯过滤)搅拌。
7)阴极电流密度——阴极电流密度对阴极电流效率、沉积速度及镀层质量均有影响。测试结果表明,当采用pH较底的电解液镀镍时,在低电流密度区,阴极电流效率随电流密度的增加而增加;在高电流密度区,阴极电流效率与电流密度无关,而当采用较高的pH电镀液镍时,阴极电流效率与电流密度的关系不大。
与其它镀种一样,镀镍所选取的阴极电流密度范围也应视电镀液的组分、温度及搅拌条件而定,由于PCB拼板面积较大,使高电流区与低电流区的电流密度相差很大,一般采用2A/dm2为宜。
6、故障原因与排除
1) 麻坑:麻坑是有机物污染的结果。大的麻坑通常说明有油污染。搅拌不良,就不能驱逐掉气泡,这就会形成麻坑。可以使用润湿剂来减小它的影响,我们通常把小的麻点叫针孔,前处理不良、有金属什质、硼酸含量太少、镀液温度太低都会产生针孔,镀液维护及工艺控制是关键,防针孔剂应用作工艺稳定剂来补加。
2) 粗糙、毛刺:粗糙就说明溶液脏,充分过滤就可纠正(pH太高易形成
氢氧化物沉淀应加以控制)。电流密度太高、阳极泥及补加水不纯带入杂质,严重时都将产生粗糙及毛刺。
3) 结合力低:如果铜镀层未经充分去氧化层,镀层就会剥落现象,铜和镍之间的附着力就差。如果电流中断,那就将会在中断处,造成镍镀层的自身剥落,温度太低严重时也会产生剥落。
4) 镀层脆、可焊性差:当镀层受弯曲或受到某种程度的磨损时,通常会显露出镀层脆。这就表明存在有机物或重金属什质污染,添加剂过多、夹带的有机物和电镀抗蚀剂,是有机物污染的主要来源,必须用活性炭加以处理,添加剂不足及pH过高也会影响镀层脆性。
5) 镀层发暗和色泽不均匀:镀层发暗和色泽不均匀,就说明有金属污染。因为一般都是先镀铜后镀镍,所以带入的铜溶液是主要的污染源。重要的是,要把挂具所沾的铜溶液减少到最低程度。为了去除槽中的金属污染,尤其是去铜溶液应该用波纹钢阴极,在2-5安/平方英尺的电流密度下,每加仑溶液空镀5安培一小时。前处理不良、低镀层不良、电流密度太小、主盐浓度太低、电镀电源回路接触不良都会影响镀层色泽。
6) 镀层烧伤:引起镀层烧伤的可能原因:硼酸不足,金属盐的浓度低、工作温度太低、电流密度太高、pH太高或搅拌不充分。
7) 淀积速率低: pH值低或电流密度低都会造成淀积速率低。
8) 镀层起泡或起皮:镀前处理不良、中间断电时间过长、有机杂质污染、电流密度过大、温度太低、pH太高或太低、杂质的影响严重时会产生起泡或起皮现象。
9)阳极钝化:阳极活化剂不足,阳极面积太小电流密度太高。