Thông tin PCB - Giới thiệu và săn móc điện của Nickel Electroplating trên bảng mạch PCB

1. Vai và đặc điểm của việc mạ điện nickel bảng mạch PCB
Đan đệm Nicki được dùng trên bảng mạch PCB Lớp Lớp phủ chống đỡ cho kim loại quý và kim loại cơ bản, và cũng thường được dùng làm lớp bề mặt cho vài tấm đơn mặt in. Đối với một số bề mặt dày, như công tắc, liên lạc, hoặc là vàng cắm, sử dụng niken làm lớp nền vàng có thể tăng cường độ kháng cự của áo.. Dùng làm rào chắn, Nick có hiệu quả trong việc ngăn chặn nhiễu xạ giữa đồng và các loại khác. Ma xó/nhiều lần làm những lớp vỏ kim loại chống khắc., và có thể đáp ứng yêu cầu của việc hàn và ủi. Chỉ có niken mới có thể dùng làm lớp vỏ bọc chống gỉ cho đế mộ amoniac, mà không được hàn bằng nóng.. Bảng PCBIt has also needed to bright plating, thường với niken sáng/mạ vàng. Độ dày mạ niken, thông thường không thấp hơn Name.Comment vi mô, thường vi. Lớp niken cường độ thấp lắng đọng trên PCB thường là được mạ with a changed Watts nickel bath và một số dơi niken sulfat có ấn tượng căng thẳng. Chúng tôi thường nói rằng Bảng PCB bao gồm niken sáng và niken mờ (còn được gọi là niken ứng suất thấp hoặc niken nửa sáng), mà thường cần ghép đồng phục và cẩn thận, ít tính xốp, Áp lực thấp và ổn định.

2. Niken sulfamate (niken amoniac)
Nickel sulfamate được sử dụng rộng rãi làm lớp phủ nền trên lớp mạ lỗ kim loại và các điểm tiếp xúc phích cắm in. Lớp lắng đọng thu được có ứng suất bên trong thấp, độ cứng cao và độ dẻo tuyệt vời. Thêm chất giảm căng thẳng vào bồn tắm và kết quả là lớp phủ sẽ bị căng nhẹ. Có nhiều loại dung dịch tắm sulfamat với các công thức khác nhau. Công thức tắm niken sulfamat điển hình được trình bày trong bảng dưới đây. Do ứng suất của lớp phủ thấp, nó được sử dụng rộng rãi, nhưng độ ổn định của niken sulfamat kém và giá thành của nó tương đối cao.

3. Niken Watt đã sửa đổi (Niken lưu huỳnh)
Công thức niken Watts được điều chỉnh bằng cách sử dụng niken sunfat, cùng với việc bổ sung niken bromua hoặc niken clorua. Do ứng suất bên trong, niken bromua chủ yếu được sử dụng. Nó có thể tạo ra một lớp phủ bán sáng, hơi ứng suất bên trong, độ dẻo tốt; và lớp phủ này dễ kích hoạt cho những lần mạ điện tiếp theo, và chi phí tương đối thấp.

4. Vai trò của từng thành phần của dung dịch mạ:
1) Các muối chính — niken sunfamat và niken sunfat là những muối chính trong dung dịch niken. Các muối niken chủ yếu cung cấp các ion kim loại niken cần thiết cho quá trình mạ niken và cũng đóng vai trò của muối dẫn điện. Nồng độ của dung dịch mạ niken thay đổi đôi chút với các nhà cung cấp khác nhau, và hàm lượng cho phép của muối niken thay đổi rất nhiều. Hàm lượng cao của muối niken cho phép sử dụng mật độ dòng catốt cao hơn và tốc độ lắng đọng nhanh, và thường được sử dụng để mạ niken dày tốc độ cao. Tuy nhiên, nếu nồng độ quá cao sẽ làm giảm độ phân cực của catốt, khả năng phân tán kém, tổn thất mang điện của dung dịch mạ sẽ lớn. Hàm lượng muối niken thấp có tốc độ lắng đọng thấp, nhưng có khả năng phân tán tốt, có thể thu được tinh thể mịn và lớp phủ sáng.
2) Chất đệm - Axit boric được sử dụng làm chất đệm để duy trì giá trị pH của dung dịch mạ niken trong một phạm vi nhất định. Thực tiễn đã chứng minh rằng khi giá trị PH của dung dịch mạ niken quá thấp thì hiệu suất dòng catốt sẽ giảm; Khi giá trị PH quá cao, giá trị PH của lớp chất lỏng sát bề mặt cực âm sẽ tăng nhanh do H2 kết tủa liên tục, tạo ra Ni Tạo thành keo (OH) 2 và tạo thành Ni (OH) 2 trong lớp phủ làm tăng độ giòn của lớp phủ. Đồng thời, sự hấp phụ của chất keo Ni (OH) 2 trên bề mặt điện cực cũng sẽ làm xuất hiện các bọt hiđro bám trên bề mặt điện cực. Độ xốp của lớp phủ tăng lên. Axit boric không chỉ có tác dụng đệm pH mà còn có thể làm tăng sự phân cực của catốt, do đó cải thiện hiệu suất của bồn tắm và giảm hiện tượng "đốt cháy" ở mật độ dòng điện cao. Sự hiện diện của axit boric cũng có lợi để cải thiện các tính chất cơ học của lớp phủ.

3) Chất kích hoạt cực dương — ngoại trừ các dung dịch mạ niken kiểu sunfat sử dụng cực dương không hòa tan, các loại quy trình mạ niken khác sử dụng cực dương hòa tan. Cực dương niken dễ bị thụ động hóa trong quá trình điện khí hóa. Để đảm bảo quá trình hòa tan cực dương diễn ra bình thường, người ta thêm một lượng nhất định chất kích hoạt cực dương vào dung dịch mạ. Thông qua các thí nghiệm, người ta thấy rằng ion CI-clorua là chất hoạt hóa của cực dương niken. Trong dung dịch mạ niken có chứa niken clorua, ngoài vai trò là muối chính và muối dẫn điện, niken clorua còn đóng vai trò là chất hoạt hóa cực dương. Trong dung dịch niken mạ điện không chứa niken clorua hoặc hàm lượng của nó thấp, cần thêm một lượng natri clorua nhất định tùy theo tình hình thực tế. Nickel bromide hoặc niken clorua cũng thường được sử dụng làm chất giảm căng thẳng để duy trì ứng suất bên trong của lớp phủ và tạo cho lớp phủ vẻ ngoài nửa sáng.

4) Phụ gia - thành phần chính của phụ gia là chất giảm căng thẳng. Việc bổ sung chất giảm ứng suất giúp cải thiện sự phân cực catốt của dung dịch mạ và giảm ứng suất bên trong của lớp phủ. Với sự thay đổi nồng độ của chất giảm ứng suất, ứng suất bên trong của lớp phủ có thể được giảm bớt. Chuyển từ ứng suất kéo sang ứng suất nén. Các chất phụ gia thường được sử dụng là: axit naphthalene sulfonic, p-toluenesulfonamide, saccharin, v.v. So với lớp phủ niken không có chất giảm căng thẳng, việc thêm chất giảm căng thẳng vào bồn tắm sẽ tạo ra một lớp phủ đồng nhất, mịn và bán sáng. Thông thường chất giảm căng thẳng được thêm vào bằng ampe một giờ (hiện tại, các chất phụ gia đặc biệt kết hợp đa mục đích bao gồm chất chống lỗ kim).
5) Chất làm ướt - Trong quá trình mạ điện, sự chuyển hóa của hiđro trên catot là không thể tránh khỏi. Sự phát triển của hydro không chỉ làm giảm hiệu suất dòng điện cực âm mà còn gây ra các lỗ hổng trong lớp phủ do sự lưu giữ các bọt hydro trên bề mặt điện cực. Độ xốp của lớp mạ niken tương đối cao. Để giảm hoặc ngăn ngừa sự hình thành các lỗ kim, nên thêm một lượng nhỏ chất làm ướt vào dung dịch mạ, chẳng hạn như natri lauryl sulfat, natri dietylhexyl sulfat, n-octan. Đây là một chất hoạt động bề mặt anion, có thể được hấp phụ trên bề mặt của catốt, do đó sức căng bề mặt giữa điện cực và dung dịch giảm, và góc tiếp xúc làm ướt của bọt khí hydro trên điện cực giảm, do đó các bong bóng dễ dàng rời khỏi bề mặt điện cực, ngăn cản hoặc làm giảm việc tạo ra các lỗ kim.

5. Bảo dưỡng dung dịch mạ
5.1 Nhiệt độ - Các quy trình niken khác nhau sử dụng nhiệt độ bể khác nhau. Ảnh hưởng của sự thay đổi nhiệt độ đến quá trình mạ niken phức tạp hơn. Trong dung dịch mạ niken có nhiệt độ cao hơn, lớp mạ niken thu được có ứng suất bên trong thấp và độ dẻo tốt, và ứng suất bên trong của lớp phủ trở nên ổn định khi nhiệt độ tăng lên 50 ° C. Nhiệt độ vận hành chung được duy trì ở mức 55-60 độ C. Nếu nhiệt độ quá cao, quá trình thủy phân muối niken sẽ xảy ra và tạo thành chất keo niken hydroxit sẽ giữ lại các bong bóng hydro dạng keo, dẫn đến lỗ kim trên lớp phủ, đồng thời làm giảm sự phân cực của catốt. Do đó, nhiệt độ làm việc rất nghiêm ngặt và cần được kiểm soát trong phạm vi quy định. Trong thực tế làm việc, bộ điều khiển nhiệt độ bình thường được sử dụng để duy trì sự ổn định của nhiệt độ làm việc theo giá trị điều khiển nhiệt độ do nhà cung cấp cung cấp.

5.2 Giá trị PH - kết quả thực tế cho thấy giá trị PH của chất điện phân mạ niken có ảnh hưởng lớn đến hiệu suất của lớp phủ và chất điện phân. Trong dung dịch mạ điện axit mạnh có PH≤2, không có niken kim loại lắng xuống, chỉ có kết tủa khí nhẹ. Nói chung, giá trị pH của chất điện phân mạ niken cho bảng mạch PCB được duy trì trong khoảng từ 3 đến 4. Bể niken có độ pH cao hơn có công suất phân tán cao hơn và hiệu suất dòng catốt cao hơn. Tuy nhiên, khi pH quá cao, do sự kết tủa liên tục của khí nhẹ từ catốt trong quá trình mạ điện, giá trị pH của lớp phủ gần bề mặt catốt tăng lên nhanh chóng. Các lỗ kim xuất hiện trong lớp phủ. Việc bao gồm niken hydroxit trong lớp phủ cũng sẽ làm tăng độ giòn của lớp phủ. Bể mạ niken có độ pH thấp hơn có khả năng hòa tan cực dương tốt hơn, có thể làm tăng hàm lượng muối niken trong chất điện phân, cho phép sử dụng mật độ dòng điện cao hơn, do đó tăng cường sản xuất. Tuy nhiên, nếu độ pH quá thấp, phạm vi nhiệt độ để thu được lớp phủ sáng sẽ bị thu hẹp. Thêm niken cacbonat hoặc niken cacbonat bazơ, giá trị pH tăng lên; thêm axit sunfamic hoặc axit sunfuric thì giá trị pH giảm dần, kiểm tra và điều chỉnh giá trị pH sau mỗi bốn giờ trong quá trình làm việc.

5.3 Cực dương - Lớp mạ niken thông thường của bảng mạch PCB hiện nay sử dụng các cực dương hòa tan và khá phổ biến khi sử dụng giỏ titan làm cực dương với các góc niken tích hợp. Ưu điểm là diện tích cực dương có thể được làm đủ lớn và không thay đổi, và việc bảo dưỡng cực dương tương đối đơn giản. Rổ titan nên được đặt trong túi cực dương làm bằng vật liệu polypropylene để tránh chất nhờn ở cực dương rơi vào dung dịch mạ. Và nên thường xuyên vệ sinh và kiểm tra xem các lỗ thông có bị tắc nghẽn hay không. Túi anode mới nên ngâm qua nước sôi trước khi sử dụng.
5.4 Làm sạch - Khi bồn tắm bị nhiễm bẩn hữu cơ, nó phải được xử lý bằng than hoạt tính. Tuy nhiên, phương pháp này thường loại bỏ một phần chất giảm căng thẳng (chất phụ gia), phần này phải được bổ sung. Quy trình điều trị của nó như sau;
1) Lấy cực dương ra, thêm 5ml / l nước loại bỏ tạp chất, đun nóng (60-80 ° C) và sục khí (khuấy khí) trong 2 giờ.
2) Khi có nhiều tạp chất hữu cơ, đầu tiên thêm 3-5ml / lr hydro peroxit 30% để xử lý, và khuấy trong 3 giờ.
3) Thêm 3-5g / l bột hoạt tính trong điều kiện khuấy liên tục, tiếp tục khuấy khí trong 2 giờ, tắt khuấy và để yên trong 4 giờ, thêm bột lọc và sử dụng bình dự phòng để lọc và làm sạch bể đồng thời.
4) Làm sạch và bảo dưỡng giá treo cực dương, sử dụng một tấm tôn mạ niken làm cực âm và kéo hình trụ trong 8-12 giờ với mật độ dòng điện 0,5-0,1 A / decimet vuông (khi dung dịch mạ bị nhiễm các chất vô cơ, nó sẽ ảnh hưởng đến chất lượng. cũng thường được sử dụng)
5) Thay thế lõi lọc (thường một nhóm lõi bông và một nhóm lõi carbon được sử dụng để lọc liên tục theo chuỗi và việc thay thế định kỳ có thể kéo dài hiệu quả thời gian xử lý lớn và cải thiện độ ổn định của dung dịch mạ), phân tích và điều chỉnh các thông số khác nhau, và chất làm ướt phụ gia. Bạn có thể thử mạ.
6) Phân tích - Dung dịch mạ nên sử dụng các điểm chính của quy định quy trình được chỉ định trong kiểm soát quá trình, thường xuyên phân tích các thành phần dung dịch mạ và kiểm tra tế bào thân vỏ, và hướng dẫn bộ phận sản xuất điều chỉnh các thông số của dung dịch mạ theo các thông số thu được.
7) Khuấy - quá trình mạ niken cũng giống như các quá trình mạ điện khác. Mục đích của việc khuấy là đẩy nhanh quá trình truyền khối để giảm sự thay đổi nồng độ và tăng giới hạn trên của mật độ dòng điện cho phép. Khuấy đều dung dịch mạ cũng có vai trò rất quan trọng trong việc làm giảm hoặc ngăn ngừa các lỗ kim trên lớp mạ niken. Bởi vì, trong quá trình mạ điện, các ion mạ gần bề mặt của catốt bị cạn kiệt và một lượng lớn hydro bị kết tủa, làm tăng giá trị pH và tạo ra chất keo niken hydroxit, dẫn đến việc giữ lại các bọt hydro và tạo ra lỗ kim. Có thể loại bỏ hiện tượng trên bằng cách tăng cường khuấy dung dịch mạ. Không khí nén, chuyển động catốt và tuần hoàn cưỡng bức (kết hợp với lọc lõi carbon và lõi bông) thường được sử dụng để khuấy.
8) Mật độ dòng catốt - Mật độ dòng catốt có ảnh hưởng đến hiệu suất dòng catốt, tốc độ lắng đọng và chất lượng lớp phủ. Kết quả thử nghiệm cho thấy khi mạ niken bằng chất điện phân có pH thấp hơn, hiệu suất dòng catốt tăng khi mật độ dòng điện trong vùng mật độ dòng điện thấp tăng; trong vùng mật độ dòng điện cao, hiệu suất dòng điện catốt không liên quan gì đến mật độ dòng điện và khi hiệu suất dòng điện catốt ít liên quan đến mật độ dòng điện ở dung dịch mạ niken có pH cao hơn. Giống như các loại mạ khác, phạm vi mật độ dòng catốt được chọn để mạ niken cũng phải phụ thuộc vào thành phần, nhiệt độ và điều kiện khuấy của dung dịch mạ. Mật độ thay đổi rất nhiều, nói chung 2A / dm2 là thích hợp.

6. Khắc phục sự cố và khắc phục sự cố
1) Makeng: Makeng là kết quả của ô nhiễm hữu cơ. Các hố gai dầu lớn thường cho thấy dầu bị nhiễm bẩn. Việc khuấy không kỹ sẽ không đánh bật được bọt khí, tạo ra các vết rỗ. Chất làm ướt có thể được sử dụng để giảm ảnh hưởng của nó. Chúng tôi thường gọi các hố nhỏ là lỗ kim. Xử lý sơ bộ kém, chất lượng kim loại kém, hàm lượng axit boric quá ít và nhiệt độ bể quá thấp sẽ gây ra các lỗ kim. Và kiểm soát quy trình là chìa khóa, tác nhân chống lỗ kim nên được thêm vào làm chất ổn định quy trình.
2) Độ nhám và gờ: Độ nhám có nghĩa là dung dịch bị bẩn và nó có thể được điều chỉnh bằng cách lọc hoàn toàn (PH quá cao để tạo thành kết tủa hydroxit và cần được kiểm soát). Nếu mật độ dòng điện quá cao, chất nhờn ở cực dương và nước không tinh khiết sẽ mang theo tạp chất, trong trường hợp nghiêm trọng sẽ gây ra gồ ghề và gờ.
3) Lực liên kết thấp: Nếu lớp phủ đồng không được khử oxy hoàn toàn, lớp phủ sẽ bị bong tróc và độ bám dính giữa đồng và niken sẽ kém. Nếu dòng điện bị ngắt, nó sẽ làm cho lớp mạ niken bị bong ra tại chỗ bị ngắt, và nó cũng sẽ bị bong ra khi nhiệt độ quá thấp.
4) Lớp phủ giòn và có tính hàn kém: khi lớp phủ bị uốn cong hoặc bị mài mòn ở một mức độ nhất định, lớp phủ thường giòn. Điều này cho thấy có ô nhiễm hữu cơ hoặc kim loại nặng. Quá nhiều chất phụ gia, chất hữu cơ bị cuốn theo và chất chống mạ điện là những nguồn chính gây ô nhiễm hữu cơ. Chúng phải được xử lý bằng than hoạt tính. Bổ sung không đủ và độ pH cao cũng sẽ ảnh hưởng đến độ giòn của lớp phủ.
5) Lớp phủ tối và không đều màu: lớp phủ tối và không đều màu, có nghĩa là có ô nhiễm kim loại. Bởi vì đồng thường được mạ trước rồi mới mạ niken, dung dịch đồng mang vào là nguồn ô nhiễm chính. Điều quan trọng là phải giảm dung dịch đồng trên móc áo đến mức tối thiểu. Để loại bỏ ô nhiễm kim loại trong bể, đặc biệt là dung dịch khử đồng, nên sử dụng một cực âm bằng thép gấp nếp, với mật độ dòng điện từ 2 đến 5 amps / foot vuông, 5 amps trên một gallon dung dịch trong một giờ. Tiền xử lý kém, lớp phủ kém, mật độ dòng điện quá thấp, nồng độ muối chính quá thấp, mạch nguồn mạ điện tiếp xúc kém sẽ ảnh hưởng đến màu sắc của lớp phủ.
6) Bỏng lớp phủ: Các nguyên nhân có thể gây ra cháy lớp phủ: không đủ axit boric, nồng độ muối kim loại thấp, nhiệt độ làm việc quá thấp, mật độ dòng điện quá cao, PH quá cao hoặc khuấy không đủ.
7) Tốc độ lắng đọng thấp: Giá trị PH thấp hoặc mật độ dòng điện thấp sẽ gây ra tốc độ lắng đọng thấp.
8) Rộp hoặc bong tróc lớp phủ: xử lý trước mạ kém, thời gian gián đoạn quá lâu, ô nhiễm tạp chất hữu cơ, mật độ dòng điện quá cao, nhiệt độ quá thấp, PH quá cao hoặc quá thấp, và ảnh hưởng nghiêm trọng của tạp chất sẽ gây phồng rộp hoặc bong tróc hiện tượng.
9) Thụ động cực dương: Bộ kích hoạt cực dương không đủ, diện tích cực dương quá nhỏ và mật độ dòng điện quá cao trên bảng mạch PCB.