印制电路板氨基磺酸盐镀镍工艺.pdf
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1、文章编号:1001-3849(2004)01-0023-02 D 印制电路板氨基磺酸盐镀镍工艺 羊秋福 (浙江省磐安县线路板厂9浙江 磐安322300) 摘要:对氨基磺酸型电镀印制电路板工艺进行介绍9包括镀液的配制镀液成分及设备的作用操作 条件的影响镀液的维护与故障的排除 经过反复的试验获得结果9证明氨基磺酸型镀镍能得到低 内应力硬度中等9延展性好的镀层9能很好地满足印制电路板打线焊及表面贴装焊接对镀层的要 求 关键词:印制电路板9低应力9氨基磺酸镍镀镍 中图分类号: 153. 12文献标识码: B sulfamate nickel plating process for printed ci
2、rcuit board YANG iu-fu 镍镀层在电路板生产中能有效地防止铜和其它 金属的扩散9对某些要求不高的单面印制板也作为 面层 镍金组合镀层中镍也用来作为抗蚀刻的金属 镀层 我厂印制板镍金生产线原选用硫酸镍型镀镍9 因其内应力高9延展性差9不适应客户打线焊所要求 的低应力9客户投诉较多 2000年初我厂改用氨基 磺酸镍镀镍9氨基磺酸镍液以分散能力优9能得到均 匀细致9低内应力9硬度中等9延展性好的镀层9而通 过了大批量生产的考验 槽液成分的作用及工艺条件的影响 . 槽液主要成分的作用 氨基磺酸镍氨基磺酸镍是镀镍液的主盐9提 供Ni2+9一般控制Ni2+质量浓度在65 75 g/L9
3、主 盐浓度太高会降低镀液的分散能力 主盐浓度太低9 会导致高电流区容易烧焦9镀层沉积速度慢 氯化镍为了使阳极正常溶解9不断补充电镀 时消耗的镍量9在氨基磺酸镍液中常用的是氯化镍 质量浓度不能超过30 g/L9因为镀液中氯离子太高 会增加镀层的应力 硼酸试验证明9硼酸不仅具有缓冲p值的 作用9而且还能提高阴极极化9改善镀液的性能9能 在较高的电流密度下9使镀层结晶细致9不易烧焦 添加剂添加剂GREEN LABEL为应力消除 剂9随着浓度的变化9可使镀层的张应力改变为压应 力 还有使镀层结晶细化9改善镀液分散能力的作 用 润湿剂润湿剂Y-17可以减少镀液的表面张 力9消除镀层的针孔9麻点 . 2
4、操作条件的影响 1) p 值 p 值控制在3. 5 4为宜9p升 高9有利于镍的沉积9但p太高时阴极会出现碱式 镍盐的沉淀倾向9也会产生金属杂质的夹杂9导致镀 层粗糙毛刺和脆性增加 p太低9阴极电流效率 降低9沉积速度慢9甚至会产生表面大量析氢9使镀 层难以沉积9镀层灰暗有针孔 降低p值用氨基磺 酸或盐酸9提高p值用碳酸镍或碱式碳酸镍9加入 方法是将它们放入过滤袋中挂入镀槽内9使其缓慢 32 2004年1月 电 镀 与 精 饰第26卷第1期(总154期) D 收稿日期: 2003-08-11 作者简介:羊秋福(1969-)9男9浙江磐安人9浙江省磐安县线路板厂工程师. 溶解 且不可将固体物直接
5、放入镀槽内 当pH值达 到要求后 取出滤袋 水洗烘干备用O 2)温度 操作温度对镀层内应力影响比较大 当温度由10C到35C时 镀层的内应力有明显降 低 到60C以上 镀层内应力比较稳定O提高温度 提高了溶液中离子的迁移速度 改善了溶液的电导 从而改善镀液的分散能力和深镀能力 使镀层分布 均匀O同时温度升高 可以使用比较高的电流密度O 3)电流密度 在达到最高允许电流密度之前 阴极电流效率随电流密度的增加而增加 在正常操 作条件下 阴极电流密度4 A/dm2 电流效率可达 97%而且镀层外观和延展性均好O 对于拼板面积较 大的印制板 由于其中心区域和边缘高电流区的电 流密度可相差几倍 所以实际
6、操作时取平均电流密 度2 A/dm2O 4)电镀电源 由于现今的印制电路板 普遍要 求导线细高密度细孔径化等技术特点 传统的硅 整流与可控硅电源纹波因数值高 很难满足印制电 路板电镀电源低纹波的要求 为此 我们选用了浙江 台州智益电器有限公司的 ZY(LG)-1000 A/12 V 高频开关电源 该电源以其纹波因数值少于1% 电 压电流调控精确 能保持稳定的电流密度等特点 取 得了良好的效果O 5)搅拌 一般使用空气搅拌和连续过滤相配合 的方式 空气搅拌应选用无油空气压缩机 空气流速 不能过大 因溶液速度太快会降低镀液的分散能力O 搅拌能有效地消除浓差极化 保证电极过程的顺利 进行 也有利阴极
7、表面产生的少量氢氮很快逸出 减 少可能出现的针孔O连续过滤能及时清除镀液中的 机械杂质 过滤机的能力应满足每小时至少将全部 镀液过滤一次O滤芯采用聚丙烯滤芯 精度为10 pmO 6)阳极 阳极采用电解镍板或使用装入钛篮的 纯镍角O使用镍角有利于维持阳极面积的稳定 镍板 或钛篮都应装入阳极袋中 并使袋口高出液面 以防 阳极渣因搅拌带入镀液内 阳极应比阴极距槽底高 出50 70 mm 以免阴极边缘因电力线过于集中而 烧焦镀层O z 镀层性能测试 z. 1 镀层应力测试 加入 GREEN LABEL 20 mL/L 电镀8 min 以螺旋镀层应力测试仪测得应力为9. 61 应力很 低O z. z 镀
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