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PCB电镀镍工艺故障解决方法

腾达炜业、电路板、PCB厂家、电路板厂家 发表时间:2019-05-18
  PCB电镀镍工艺故障解决方法有哪些,郑州炜业电子科技告诉你。
  镀液的维护
  一、温度——不同的镍工艺,所采用的镀液温度也不同。温度的变化对镀镍过程的影响比较复杂。在温度较高的镀镍液中,获得的镍镀层内应力低,延展性好,温度加致50度时镀层的内应力达到稳定。一般操作温度维持在55~60度。如果温度过高,将会发生镍盐水解,生成的氢氧化镍胶体使胶体氢气泡滞留,造成镀层出现小孔,同时还会降低阴极极化。所以工作温度是很严格的,应该控制在规定的范围之内。在实际工作中是根据供应商提供的更优温控值,采用常温控制保持其工作温度的稳定性。
  二、PH值——实践结果表明,镀镍电解液的PH值对镀层性能及电解液性能影响极大。在PH≤2的强酸性电镀液中,没有金属镍的沉积,只是析出氢气。一般PCB镀镍电解液的PH值维持在3~4之间。PH值较高的镀镍液具有较高的分散力和较高的阴极电流效率。但是PH过高时,由于电镀过程中阴极不断地析出氢气,使阴极表面附近镀层的PH值升高较快,当大于6时,将会有轻氧化镍胶体生成,造成氢气泡滞留,使镀层出现小孔。氢氧化镍在镀层中的夹杂,还会使镀层脆性增加。PH较低的镀镍液,阳极溶解较好,可以提高电解液中镍盐的含量,允许使用较高的电流密度,从而强化生产。但是PH过低,将使获得光亮镀层的温度范围变窄。加入碳酸镍或碱式碳酸镍,PH值增加;加入氨基磺酸或硫酸,PH值降低,在工作过程中每四小时检查调整一次PH值。
  三、阳极——目前所能见到的PCB常规镀镍均采用可溶性阳极,用钛篮作为阳极内装镍角已相当普遍。其优点是其阳极面积可做得足够大且不变化,阳极保养比较简单。钛篮应装入聚丙烯材料织成的阳极袋内防止阳极泥掉入镀液中。并应定期清洗和检查孔眼是否。新的阳极袋在使用前,应在沸腾的水中浸泡。
  四、净化——当镀液存在物污染时,就应该用炭处理。但这种方法通常会去除一部分去应力剂(添加剂),需要加以补充。其处理工艺如下:
  1、取出阳极,加除杂水5ml/l,加热(60~80度)打气(气搅拌)2小时。
  2、杂质多时,先加入3~5ml/lr的百分之30双氧水处理,气搅拌3小时。
  3、将3~5g/l粉末状在不断搅拌下加入,继续气搅拌2小时,关搅拌静置4小时,加助滤粉使用备用槽来过滤同时清缸。
  4、清洗保养阳极挂回,用镀了镍的瓦楞形铁板作阴极,在0.5~0.1安/平方分米的电流密度下进行拖缸8~12小时(当镀液存在无机物污染影响质量时,也常采用)。
  5、换过滤芯(一般用一组棉芯一组碳芯串联连续过滤,周期性便换可延期大处理时间,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。
  五、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。
  六、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小孔。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小孔。加强对留镀液的搅拌,就可以去除上述现象。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。
  七、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。
  故障原因与排除
  一、麻坑:麻坑是物污染的结果。大的麻坑通常说明有油污染。搅拌不好,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。小的麻点叫小孔,处理不好、有金属什质、硼酸含量太少、镀液温度太低等都会产生小孔。镀液维护及工艺控制是关键,防小孔剂应用作工艺稳定剂来补加。
  二、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。
  三、结合力低:如果铜镀层未经充分去氧化层,镀层就会出现剥落现象,铜和镍之间的附着力差。如果电流中断,那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。
  四、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。这就表明存在物或重金属什质污染,添加剂过多、夹带的物和电镀抗蚀剂,是物污染的主要来源,需要用炭加以处理,添加济不足及PH过高也会影响镀层脆性。
  五、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更低程度。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。前处理不好、低镀层不好、电流密度太小、主盐浓度太低、电镀电源回路接触不好都会影响镀层色泽。
  六、镀层:引起镀层的可能原因: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。
  七、淀积速率低:PH值低或电流密度低都会造成淀积速率低。
  八、镀层起泡或起皮:镀前处理不好、中间断电时间过长、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。
  九、阳极钝化:阳极剂不足,阳极面积太小电流密度太高。

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