PCB 电镀基础知识.doc

《PCB 电镀基础知识.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、电镀基础知识（1）以瓦特浴为基础的光泽电镀镍：1．电镀液：瓦特浴是以硫酸镍为主要成分的镀镍发明者的名字而命名的。下图3.8是光泽镀镍液的成分组成表。以下说明各个成分主要作用。①硫酸镍：硫酸镍的作用就是给电镀液供给镍离子。氯化镍也可以供给镍离子。镍离子的浓度越高需要的电流密度就越高，越低就相反。但浓度过高，粘性也变高，因此容易产生针孔，而且液体带出量也会增多。表3.8光泽电镀镍液的成分组成：成分范围硫酸镍NiSO4•6H2O240~300g/L氯化镍NiCl2•6H2O40~50g/L硼酸H3BO335~45g/LPH3.8~4.2光剂适量温度50~6

2、0℃电流密度2~4A/dm2搅拌空气搅拌②氯化镍：溶解在镀液中分解出氯离子。NiCl2→Ni2++Cl-加氯化镍的目的是为了给镀液供给氯离子。氯离子会促进镍阳极的溶解。缺少氯离子，镍阳极会变成不动态化，难以溶解。但过剩的氯离子会增强镀层的内部应力。因此浓度管理非常重要。③硼酸：添加硼酸会抑制高电流密度部位产生氢，因此也会防止烧焦。镀镍液的阴极部产生的反应主要是镀镍反应，但阴极电流效率不是100%。阴极部主要有以下两种反应：镀镍反应：Ni2++2e-→Ni产生氢反映：2H++2e-→H2特别是端子电流集中部位的氢发生率高，氢离子消耗高，因此这个部位的P

3、H比整个液体的PH高。PH上升会导致产生Ni(OH)2沉淀。最终沉淀跟镍一起析出使镀层成灰黑色。Ni2++2OH→Ni(OH)2完全没含有硼酸的电镀液和含有标准浓度硼酸的电镀液相比较，含有硼酸的液没有发生烧焦现象。这说明硼酸会抑制高电流部位产生氢。以前的教科书里说明这种现象是因为硼酸作为弱酸起了缓冲作用。但现在这句话已被否定。事实上是硼酸防止了高电流部的PH变化，因此抑制了烧焦现象。而且标准组成的硼酸浓度为溶解度的极限浓度，因此温度一下降就有结晶出现。最近对硼酸排出的规格很严，因此也有用柠檬酸替代硼酸的提案。1．光剂：现在在市场上可以看到销售大量的镀

4、镍用光剂。以下用表格形式总结了光剂的种类以及其作用。（表3.9）。光剂一般分为一次光剂和二次光剂。但出光剂，均匀作用的是二次光剂。二次光剂因是容易吸着在金属表面的有机化合物，如果单独使用，会形成脆，高应力，无光泽的电镀层。这时加适量的一次光剂会缓冲二次光剂的不良影响，最终会形成均匀的电镀层。一次光剂控制二次光剂的吸着。因为是这样，一次光剂被称为二次光剂的キャリヤー。表3.9镀镍用添加剂的种类和作用：分类药品（例）浓度作用一次光剂①糖精②萘黄酸钠盐1～2ｇ/ｌ5～10ｇ/ｌ辅助二次光剂，抑制电镀内部应力。二次光剂1-4-丁炔二醇0.1～0.2ｇ/ｌ出光

5、剂，均匀光剂。防针孔剂界面活性剂少量降低电镀液的表面张力，易分开氢气气泡。但是在二次光剂里单独加一次光剂，只能起半光泽效果，均匀性也不是很好。一次光剂又有减少镀镍的张开应力，因此又叫做是应力抑制剂。正常的镀镍光剂是由一次光剂和二次光剂的合理搭配下形成的。防针孔剂属界面活性剂，会减少镀液的表面张力，氢气气泡也容易从产品表面分开。因此可以防止因气泡形成的针孔。以上添加剂随着使用会分解，吸着，因此要按照电气量的比例来补加。2．作业条件：①PH：在正常作业条件下PH会随时间正比上升。特别是因使用チタニウムバスケット，阳极面积十分大的时候阳极电流的功率会达到1

6、00%。但镀镍的阴极电流功率是作业电流密度范围的90%，因此随着氢离子的浓度减少，PH会上升。因此有必要定期测定PH值，让PH值维持在标准管理范围内。通常用稀硫酸调整PH值。分析结果可以看出，氯化物浓度低的时候暂时用盐酸调整PH的话，就算不补加氯化镍也可以提高氯化物浓度。若要提高PH值，可以把糕状碳酸镍通过过滤机添加也可以。②温度：光泽镀镍的作业条件是50~60℃。温度越高添加到阴极上的镍离子就越多，可以使用高电流密度。③搅拌：搅拌跟温度一样也会促进镍离子向阴极部的流动，可以使用高电流密度。同时也可以均匀分布浴组成和温度。同时也可以除去附着在产品表面

7、的氢气泡。搅拌一般使用空气搅拌。④过滤：浴中有固体异物会附着在阴极表面成为产品粗糙的因素，因此必要经常过滤。活性碳滤布会除去液里的有机不纯物。过滤能力一般为每小时/整个液体量的3倍。①阳极：阳极有电解镍，硫磺镍，カーボナイズドニッケル、デポラライズドニッケル等。一般使用高纯度电解镍。电解镍以外被称为是加工镍。是为了促进高电流密度下的阳极的溶解而把电解镍加工作成的，因此价格也很高。阳极的形状除了板状之外还有球形，纽扣形，切饼形。板状之外的阳极都装在チタニウムバスケット里使用。阳极棒需要阳极袋。1．不纯物管理：镀镍浴容易受不纯物的影响。不纯物有金属不纯物

8、和有机不纯物。①金属不纯物：因从前工序中卷入落下来的物品的溶解，镀镍浴中有混入各种各样的金属离子的可能性。一