Blogue PCB - Introduction et dépannage de nickelage de carte PCB

1. Le rôle et les caractéristiques du processus de nickelage sur la carte PCB le nickelage est utilisé sur la carte PCB comme revêtement de base pour les métaux précieux et les métaux de base, également couramment utilisé comme couche de surface pour certaines plaques d'impression à un seul côté. Pour certaines surfaces fortement usées, telles que les contacts de commutation, les contacts ou l'or de prise, l'utilisation de nickel comme couche de support pour l'or peut grandement améliorer la résistance à l'usure. Lorsqu'il est utilisé comme couche barrière, le nickel est efficace pour empêcher la diffusion entre le cuivre et d'autres métaux. Le revêtement composite nickel / or mat est couramment utilisé comme revêtement métallique résistant à la corrosion et peut répondre aux exigences du soudage et du brasage par pressage à chaud. Seul le nickel peut être utilisé comme revêtement résistant à la corrosion pour les agents de gravure aminés sans soudure par pressage à chaud. Une carte PCB avec un placage brillant est également nécessaire, généralement avec un placage nickel / or brillant. L'épaisseur de nickelage n'est généralement pas inférieure à 2,5 microns, généralement 4 - 5 microns. Les couches de nickel à faible contrainte déposées sur les PCB sont généralement revêtues d'un bain de nickel Watts modifié et d'un bain d'aminosulfonate de nickel contenant des additifs réducteurs de contraintes. Nous disons souvent que le nickelage des cartes PCB comprend du nickel brillant et du nickel mat (également appelé nickel à faible contrainte ou nickel semi - brillant), qui nécessitent généralement un placage uniforme et méticuleux, une faible porosité, une faible contrainte et une bonne ductilité.

2. Nickel aminosulfonique (nickel aminé) Le Nickel aminosulfonique est largement utilisé comme revêtement de base sur le placage de trous métallisés et les contacts de fiche d'impression. La couche déposée obtenue présente de faibles contraintes internes, une dureté élevée et une excellente ductilité. Ajouter un agent anti - stress dans le bain et le revêtement résultant sera légèrement contraint. Il existe une variété de bains d'acides aminosulfoniques de différentes formulations. La formulation typique d'un bain d'aminosulfonate de nickel est présentée dans le tableau ci - dessous. L'application est large en raison de la faible contrainte du revêtement, mais la stabilité du sulfame de nickel est médiocre et le coût relativement élevé. Watt nickel modifié (thionickel) formule Watt nickel modifiée utilisant du sulfate de nickel avec addition de bromure ou de chlorure de nickel. Le bromure de nickel est largement utilisé en raison des contraintes internes. Il peut produire un revêtement semi - brillant, moins de stress interne et une bonne ductilité; Et ce placage est facile à activer, ce qui facilite le placage ultérieur et est relativement peu coûteux. Rôle de chaque composant dans le placage: 1) sels principaux - les sulfates de nickel et de nickel sont les sels principaux dans les solutions de nickel. Les sels de nickel fournissent principalement les ions Nickel - métal nécessaires au nickelage et jouent également le rôle de sels conducteurs. La concentration de la solution de nickelage varie légèrement d'un fournisseur à l'autre et la teneur admissible en sel de nickel varie considérablement. La teneur élevée en sels de nickel permet l'utilisation de densités de courant cathodique plus élevées et de vitesses de dépôt rapides, et est généralement utilisée pour le placage de nickel épais à grande vitesse. Cependant, si la concentration est trop élevée, la polarisation cathodique sera réduite, la capacité de dispersion sera faible et la perte d'exécution du placage sera importante. Faible taux de dépôt de sel de nickel, mais avec une bonne capacité de dispersion, il est possible d'obtenir des cristaux fins et un revêtement brillant.2) tampon - utilisez de l'acide borique comme tampon pour maintenir le pH de la solution nickelée dans une certaine plage. Il a été démontré en pratique que l'efficacité du courant cathodique diminue lorsque le pH de la solution de nickelage est trop faible; Lorsque le pH est trop élevé, le pH de la couche liquide proche de la surface de la cathode augmente rapidement en raison de la précipitation continue de H 2, ce qui conduit à la formation de colloïdes de ni (OH) 2 et à l'inclusion de ni (OH) 2 augmentant la fragilité du revêtement. Dans le même temps, l'adsorption de colloïdes de ni (OH) 2 à la surface de l'électrode provoque également la rétention de bulles d'hydrogène à la surface de l'électrode. La porosité du revêtement augmente. L'acide borique a non seulement un effet tampon de pH, mais peut également augmenter la polarisation cathodique, améliorant ainsi les propriétés de placage et réduisant la « combustion» à haute densité de courant. La présence d'acide borique est également bénéfique pour améliorer les propriétés mécaniques du revêtement.3) activateur d'anode - en plus des solutions de nickelage de type sulfate utilisant des anodes insolubles, d'autres types de processus de nickelage utilisent des anodes solubles. Les anodes en nickel sont facilement passivées lors de la mise sous tension. Pour garantir une dissolution normale de l'anode, une certaine quantité d'activateur d'anode est ajoutée au bain de placage. Des expériences ont montré que les ions chlorure d'hydrogène sont des activateurs pour les anodes de nickel. Dans les solutions de nickelage contenant du chlorure de nickel, le chlorure de nickel agit comme activateur d'anode en plus d'être le sel principal et le sel conducteur. Dans les solutions de nickelage ne contenant pas de chlorure de nickel ou à faible teneur, une certaine quantité de chlorure de sodium doit être ajoutée en fonction des circonstances réelles. Le bromure de nickel ou le chlorure de nickel sont également couramment utilisés comme agents d'élimination des contraintes pour maintenir les contraintes internes du revêtement et donner au revêtement un aspect semi - brillant. 4) Additifs - le composant principal de l'additif est l'élimination des contraintes. L'ajout d'un agent d'élimination des contraintes améliore la polarisation cathodique du placage et réduit les contraintes internes du placage. À mesure que la concentration de l'agent d'élimination des contraintes change, les contraintes internes du revêtement peuvent être réduites. Variation de la contrainte de traction à la contrainte de compression. Les additifs couramment utilisés sont: l'acide naphtalènesulfonique, le P - toluènesulfonamide, la saccharine, etc. l'ajout d'un éliminateur de stress dans le bain donne un revêtement uniforme, fin et semi - brillant par rapport à un revêtement de nickel sans éliminateur de stress. Habituellement, les agents anti - stress sont ajoutés à l'ampère pendant une heure (actuellement, les additifs spéciaux combinés génériques comprennent des agents anti - piqûres, etc.). 5) agents mouillants - au cours du processus de placage, l'hydrogène est inévitablement dégagé de la cathode. Le dégagement d'hydrogène réduit non seulement l'efficacité du courant cathodique, mais provoque également l'apparition de trous d'épingle dans le revêtement du fait que des bulles d'hydrogène restent à la surface de l'électrode. La porosité de la couche nickelée est relativement élevée. Pour réduire ou empêcher la production de trous d'aiguille, une petite quantité d'agent mouillant doit être ajoutée au placage, comme le Laurylsulfate de sodium, le sulfate de diéthylhexyle de sodium, le n - octane. C'est une substance tensio - active anionique qui peut être adsorbée à la surface de la cathode, réduisant ainsi la tension entre l'électrode et la solution, Et l'angle de contact de mouillage des bulles d'hydrogène sur l'électrode est réduit, de sorte que les bulles s'éloignent facilement de la surface de l'électrode, empêchant ou atténuant la création de trous d'aiguilletage plaqués. Entretien des solutions de placage 5.1 température - différents procédés de nickel utilisent différentes températures de placage. Les effets des variations de température sur le processus de nickelage sont plus complexes. Dans une solution de nickelage à température plus élevée, le revêtement de nickel obtenu présente des contraintes internes plus faibles et une bonne ductilité, les contraintes internes du revêtement devenant stables lorsque la température est portée à 50°C. Générateur