首先:温度的维护介绍
不同的镍工艺,所采用的镀液温度也不同。温度的变化对镀镍过程的影响比较复杂。
在温度较高的镀镍液中,获得的镍镀层内应力低,延展性好,温度加致50度C时镀层的内应力达到稳定。
一般操作温度维持在55--60度C。如果温度过高,将会发生镍盐水解,生成的氢氧化镍胶体使胶体氢气泡滞留,造成镀层出现针孔,同时还会降低阴极极化。
所以工作温度是很严格的,应该控制在规定的范围之内,在实际工作中是根据供应商提供的最优温控值,采用常温控制器保持其工作温度的稳定性。
第二:pH值的维护
实践结果表明,镀镍电解液的pH值对镀层性能及电解液性能影响极大。在pH≤2的强酸性电镀液中,没有金属镍的沉积,只是析出轻气。
一般PCB镀镍电解液的pH值维持在3—4之间。pH值较高的镀镍液具有较高的分散力和较高的阴极电流效率。
但是pH过高时,由于电镀过程中阴极不断地析出轻气,使阴极表面附近镀层的pH值升高较快,当大于6时,将会有轻氧化镍胶体生成,造成氢气泡滞留,使镀层出现针孔。
氢氧化镍在镀层中的夹杂,还会使镀层脆性增加。pH较低的镀镍液,阳极溶解较好,可以提高电解液中镍盐的含量,允许使用较高的电流密度,从而强化生产。
但是pH 过低,将使获得光亮镀层的温度范围变窄。加入碳酸镍或碱式碳酸镍,pH值增加;加入氨基磺酸或硫酸,pH值降低,在工作过程中每四小时检查调整一次pH值。
第三:阳极的维护
目前所能见到的PCB常规镀镍均采用可溶性阳极 ,用钛篮作为阳极内装镍角已相当普遍。其优点是其阳极面积可做得足够大且不变化,阳极保养比较简单。
钛篮应装入聚丙烯材料织成的阳极袋内防止阳极泥掉入镀液中。
并应定期清洗和检查孔眼是否畅通。新的阳极袋在使用前,应在沸腾的水中浸泡。
第四:分析
镀液应该用工艺控制所规定的工艺规程的要点,定期分析镀液组分与赫尔槽试验,根据所得参数指导生产部门调节镀液各参数
第五:搅拌
镀镍过程与其它电镀过程一样,搅拌的目的是为了加速传质过程,以降低浓度变化,提高允许使用的电流密度上限。
对镀液进行搅拌还有一个十分重要的作用,就是减少或防止镀镍层产生针孔。
因为,电镀过程中,阴极表面附近的镀离子贫乏,氢气的大量析出,使pH值上升而产生氢氧化镍胶体,造成氢气泡的滞留而产生针孔。
加强对留镀液的搅拌,就可以消除上述现象。常用压缩空气、阴极移动及强制循环(结合碳芯与棉芯过滤)搅拌。
第六:阴极电流密度
阴极电流密度对阴极电流效率、沉积速度及镀层质量均有影响。测试结果表明,当采用pH较底的电解液镀镍时,在低电流密度区,阴极电流效率随电流密度的增加而增加;
在高电流密度区,阴极电流效率与电流密度无关,而当采用较高的pH电镀液镍时,阴极电流效率与电流密度的关系不大。
与其它镀种一样,镀镍所选取的阴极电流密度范围也应视电镀液的组分、温度及搅拌条件而定,由于PCB拼板面积较大,使高电流区与低电流区的电流密度相差很大,一般采用2A/dm2为宜。