pcb多層線路板電鍍鎳工藝介紹及故障原因與排除

印刷電路板多層電路板(英文印刷電路板的簡稱)涂有鎳作為貴金屬和賤金屬的基材，也經(jīng)常用作一些印刷電路板單面電路板的表層。對于一些在重載下磨損的表面，如開關(guān)觸點(diǎn)、接觸件或插頭金，鎳被用作金的基底涂層，這可以大大提高耐磨性。當(dāng)用作阻擋層時，鎳可以有效地防止銅和其他金屬之間的擴(kuò)散。亞光鎳/金復(fù)合鍍層是抗蝕刻，常用的金屬鍍層，可以滿足熱壓焊接和釬焊的要求。含氨腐蝕劑的耐腐蝕涂層只能用鎳，而不需要熱壓焊接、要求光亮涂層的PCB多層電路板通常采用光亮鎳/金涂層。鎳鍍層的厚度一般不小于2.5微米，一般為4-5微米。

印刷電路板多層電路板上的低應(yīng)力鎳沉積層通常鍍有改性瓦特鎳鍍液和一些含應(yīng)力降低添加劑的氨基磺酸鎳鍍液。

我們常說的PCB多層電路板鍍亮鎳和啞鎳(也叫低應(yīng)力鎳或半亮鎳)，通常要求鍍層均勻細(xì)致，孔隙率低，應(yīng)力低，延展性好

2.氨基磺酸鎳(鎳氨)

氨基磺酸鎳廣泛用作金屬化孔電鍍和印刷插頭觸點(diǎn)的基底涂層。獲得的沉積層具有低內(nèi)應(yīng)力、高硬度和優(yōu)異的延展性。當(dāng)應(yīng)力消除劑加入鍍浴中時，所獲得的涂層將受到輕微的應(yīng)力。氨基磺酸鹽浴有許多不同的配方，典型的氨基磺酸鎳鹽浴配方如下表所示。由于其應(yīng)力低，涂層得到了廣泛的應(yīng)用，但氨基磺酸鎳穩(wěn)定性差，成本相對較高。

3.改性瓦特鎳(硫化鎳)

改進(jìn)的瓦特鎳配方采用硫酸鎳，并加入溴化鎳或氯化鎳。由于內(nèi)應(yīng)力，多采用溴化鎳。能產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力小、延展性好的半光亮涂層；此外，鍍層容易活化，便于后續(xù)電鍍，成本相對較低。

4.電鍍液各成分的作用：

鎳溶液中的主要鹽是氨基磺酸鎳和硫酸鎳。鎳鹽主要提供鍍鎳所需的鎳金屬離子，也起導(dǎo)電鹽的作用。鍍鎳液濃度因供應(yīng)商不同而略有差異，鎳鹽允許含量差異較大。鎳鹽含量高，可以使用較高的陰極電流密度和較快的沉積速度，常用于高速鍍鎳。但如果濃度過高，陰極極化會降低，分散能力差，鍍液損耗大。鎳鹽含量低，沉積速率低，但分散能力好，可獲得結(jié)晶細(xì)致的光亮鍍層。

Buffer-硼酸用作緩沖劑，使鍍鎳溶液的PH值保持在一定范圍內(nèi)。實踐證明，當(dāng)鍍鎳溶液的PH值過低時，陰極電流效率會降低；當(dāng)PH值過高時，由于H2的持續(xù)降水，陰極表面附近的液體層PH值迅速上升，導(dǎo)致Ni(OH)2膠體的形成。涂層中的氫氧化鎳增加了涂層的脆性。同時，Ni(OH)2膠體在電極表面的吸附也會導(dǎo)致氫氣泡停留在電極表面，增加涂層的孔隙率。硼酸不僅具有PH緩沖作用，還能改善陰極極化，從而改善鍍液性能，減少高電流密度下的“燒”現(xiàn)象。硼酸的存在也有利于提高涂層的力學(xué)性能。

陽極活化劑-除了硫酸鹽鍍鎳溶液中使用不溶性陽極外，其他鍍鎳工藝中使用可溶性陽極。而鎳陽極在帶電過程中容易鈍化。為了保證陽極的正常溶解，在鍍液中加入一定量的陽極活化劑。發(fā)現(xiàn)氯離子是鎳陽極的最佳活化劑。在含有氯化鎳的鍍鎳液中，氯化鎳不僅作為主鹽和導(dǎo)電鹽，還作為陽極活化劑。在無氯化鎳或氯化鎳含量低的鍍鎳溶液中，應(yīng)根據(jù)實際情況加入一定量的氯化鈉。溴化鎳或氯化鎳也經(jīng)常用作應(yīng)力消除劑，以保持涂層的內(nèi)應(yīng)力，并使涂層具有半光亮的外觀。

添加劑——的主要成分是應(yīng)力消除劑。添加應(yīng)力消除劑可以改善鍍液的陰極極化，降低鍍層內(nèi)應(yīng)力。隨著應(yīng)力消除器濃度的變化，鍍層內(nèi)應(yīng)力由張應(yīng)力應(yīng)力變?yōu)閴簯?yīng)力。常用的添加劑有萘磺酸、對甲苯磺酰胺、糖精等。與不含應(yīng)力消除劑的鎳鍍層相比，在鍍液中加入應(yīng)力消除劑可以獲得均勻、細(xì)小、半光亮的鍍層。通常，應(yīng)力消除劑根據(jù)安培添加一小時(目前，一般組合的特殊添加劑包括防針孔劑等。)。

在潤濕劑——的電鍍過程中，氫不可避免地沉淀在陰極上。氫的沉淀不僅降低了陰極，的電流效率，而且由于氫泡保留在電極表面而導(dǎo)致涂層中出現(xiàn)針孔。鍍鎳層孔隙率比較高。為了減少或防止針孔，少量潤濕劑，如十二烷基硫酸鈉， 二乙基基硫酸鈉，辛基基硫酸鈉，等。應(yīng)該添加到鍍液中，它是一種陰離子表面活性物質(zhì)。它可以吸附在陰極，表面，降低電極與溶液之間的界面張力，減小氫氣泡在電極上的潤濕接觸角，從而使氣泡容易離開電極表面，防止或減少涂層中針孔的產(chǎn)生。