PCB 블로그 - PCB 플레이트 니켈 도금 소개 및 문제 해결

니켈도금은 PCB판에서 귀금속과 천금속의 기재코팅으로 사용되며 일부 단면인쇄판의 표면층으로도 흔히 사용된다.스위치 접점, 접점 또는 플러그 골드와 같이 심하게 마모된 일부 표면에 대해 니켈을 금 배안층으로 사용하면 내마모성을 크게 높일 수 있다.니켈은 차단층으로 사용될 때 구리와 기타 금속 사이의 확산을 효과적으로 방지할 수 있다.벙어리 니켈/금 복합 코팅은 일반적으로 부식 방지 금속 코팅으로 사용되며 열압 용접 및 정 용접의 요구 사항을 충족시킬 수 있습니다.니켈만 열압 용접 없이 아미노 식각제의 내부식 코팅으로 사용할 수 있다.또한 밝은 도금층이 있는 PCB 판을 도금해야 하며, 일반적으로 빛나는 니켈/금을 도금해야 한다.

니켈 도금의 두께는 일반적으로 2.5 마이크로미터 이상이며 일반적으로 4-5 마이크로미터입니다.PCB의 저응력 니켈 퇴적층은 일반적으로 변성이 있는 와츠니켈욕과 응력 저하 첨가제가 함유된 아미노술폰산염 니켈욕을 도금한다.우리는 흔히 PCB판의 니켈도금에는 광택니켈과 아광니켈 (저응력니켈 또는 반광택니켈이라고도 함.) 이 포함되는데 이는 일반적으로 균일하고 세밀한 도금층, 저공극률, 저응력과 량호한 연전성이 수요된다.

아미노술폰산니켈 (아미노니켈) 아미노술폰산니켈은 금속화공 도금층과 인쇄플러그 접점의 기재 코팅으로 널리 사용된다.획득한 퇴적층은 낮은 내응력, 높은 경도와 우수한 연전성을 가지고 있다.목욕에 응력방출제를 첨가하면 얻은 코팅층은 경미한 응력을 받게 된다.다양한 레시피가 있는 아미노술폰산염욕.전형적인 아미노 술폰산 니켈욕 처방은 아래 표와 같다.코팅층의 응력이 낮고 응용이 광범위하지만 아미노술폰산니켈의 안정성이 떨어져 원가가 상대적으로 높다.와트니켈(니켈) 개량 와트니켈 레시피를 개량하고 황산니켈을 사용하며 브롬화니켈이나 염화니켈을 첨가한다.내응력 때문에 주로 브롬화 니켈을 사용한다.그것은 반광택, 내응력이 경미하고 연전성이 좋은 코팅층을 생성할 수 있다;또한 이 코팅층은 후속 도금에 사용하기 쉽고 원가가 상대적으로 낮다.도금액의 각 성분의 작용: 1) 주요 소금-아미노술폰산니켈과 황산니켈은 니켈 용액 중의 주요 소금이다.니켈염은 주로 니켈도금에 필요한 니켈금속이온을 제공하며 전도염의 역할도 한다.공급업체마다 니켈도금액의 농도가 약간 다르고 니켈염의 허용함량의 차이가 매우 크다.고함량의 니켈염은 더욱 높은 음극전류밀도와 빠른 퇴적속도를 사용할수 있으며 일반적으로 고속두꺼운 니켈도금층에 사용된다.그러나 농도가 너무 높으면 음극극화가 낮아지고 분산력이 떨어져 도금액의 집행 손실이 크다. 낮은 니켈염 함량은 퇴적속도가 낮지만 분산력이 좋아 세정과 빛나는 코팅을 얻을 수 있다. 2) 완충붕산을 완충액으로 사용하여 니켈도금액의 pH값을 일정 범위 내에서 유지한다.실천이 증명하다싶이 니켈도금액의 PH값이 너무 낮을 때 음극전류효률이 낮아진다.PH값이 너무 높으면 음극 표면에 가까운 액층의 PH값이 H2의 연속적인 침전으로 인해 빠르게 증가하여 Ni가 (OH)2 콜로이드를 형성하고 Ni(OH)2의 혼합물이 코팅의 아삭함을 증가시킨다.이와 동시에 Ni (OH) 2 콜로이드가 전극표면에 흡착되면 수소기포가 전극표면에 머물게 된다.코팅의 공극률이 증가합니다.붕산은 pH 완충 작용뿐만 아니라 음극극화를 증가시켜 도금 성능을 개선하고 고전류 밀도에서의'연소'를 줄일 수 있다.붕산의 존재는 코팅의 기계적 성능 향상에도 도움이 된다. 3) 양극활화제 - 불용성 양극을 사용하는 황산염형 니켈도금 용액 외에 다른 유형의 니켈도금 공정은 가용성 양극을 사용한다.니켈 양극은 전기가 통하는 과정에서 쉽게 둔화된다.양극의 정상적인 용해를 보장하기 위하여 도금액에 일정량의 양극활화제를 첨가한다.실험에서 염소 이온이 니켈 양극의 활성제라는 것을 발견하였다.염화니켈이 함유된 니켈도금 용액 중 염화니켈은 주요 소금과 전도성 소금 외에 양극 활성제 역할을 한다.염화니켈이 함유되어 있지 않거나 그 함량이 낮은 니켈도금 용액에는 실제 상황에 따라 일정량의 염화나트륨을 첨가해야 한다.브롬화니켈이나 염화니켈도 코팅의 내응력을 유지하고 코팅이 반쯤 밝은 외관을 가질 수 있도록 응력방출제로 자주 사용된다. 4) 첨가제-첨가제의 주성분은 응력방출약이다.응력방출제를 첨가하여 도금액의 음극극화를 개선하고 코팅층의 내응력을 낮추었다.응력 방출제의 농도가 변화함에 따라 코팅층의 내응력은 낮아질 수 있다.밀어내기 응력에서 압축 응력으로 변경합니다.흔히 쓰이는 첨가물로는 나프탈렌산, 파라벤술파민, 사카린 등이 있다. 응력 방출제가 없는 니켈 코팅보다는 도금액에 응력 방출기를 넣으면 균일하고 섬세하며 반광택 코팅이 된다.보통 응력 방출제는 암페어에 따라 한 시간에 첨가된다(현재, 범용 조합 전용 첨가제는 바늘구멍 방지제 등을 포함한다). 5) 윤습제 - 전기 도금 과정에서 음극상 수소의 석출은 불가피하다.수소의 방출은 음극 전류 효율을 떨어뜨릴 뿐만 아니라 수소 기포가 전극 표면에 남아 있기 때문에 코팅에 바늘구멍이 생기기도 한다.니켈 도금층의 공극률이 상대적으로 높다.바늘구멍의 발생을 줄이거나 방지하기 위하여 12알킬황산나트륨, 2에틸헥사황산나트륨, 정신탄과 같은 소량의 윤습제를 도금액에 첨가하여야 한다. 음극표면에 흡착되여 전극과 용액사이의 계면장력을 낮추고 수소기포가 전극에 있는 윤습접촉각을 감소시켜 기포의 전극을 쉽게 도금하거나 침공에서 도금하지 못하게 한다.도금 온도의 유지 보수 - 서로 다른 니켈 공예는 서로 다른 도금 온도를 사용한다.온도 변화가 니켈 도금 과정에 미치는 영향은 더욱 복잡하다.온도가 높은 니켈도금 용액에서 얻은 니켈 코팅층은 낮은 내응력과 좋은 연전성을 가지고 있으며 온도가 50 ° C로 올라가면 코팅층의 내응력이 안정됩니다.일반적으로 작동온도는 섭씨 55~60도를 유지한다. 온도가 너무 높으면 니켈염에 수해가 발생하고, 생성된 수산화니켈 콜로이드는 콜로이드 수소기포를 보존해 코팅에 바늘구멍이 생기면서 음극극화를 낮춘다.그러므로 작업온도는 매우 엄격하므로 규정된 범위내에서 통제해야 한다.실제 작업에서는 공급업체가 제공한 온도 제어 값에 따라 상온 제어기를 사용하여 작동 온도의 안정성을 유지합니다.PH값 - 실제 결과는 니켈도금 전해액의 PH값이 도금층과 전해액의 성능에 큰 영향을 미친다는 것을 보여준다.PH값이 2인 강산 도금 용액에는 금속 니켈의 침적이 없고 가벼운 가스만 침전됐다.일반적으로 PCB판 니켈도금 전해액의 pH 수치는 3∼4를 유지한다. pH 수치가 높은 니켈욕은 분산 능력과 음극 전류 효율이 높다.그러나 pH 값이 너무 높을 때 도금 과정에서 가벼운 기체가 음극에서 지속적으로 침전되기 때문에 음극 표면 부근의 코팅층의 pH 값이 빠르게 상승한다.코팅에 바늘구멍이 나다.코팅에 수산화니켈을 첨가해도 코팅의 아삭함을 증가시킨다.pH 수치가 낮은 니켈 도금 목욕기구는 더 좋은 양극 용해성을 가지고 있으며, 이는 전해질 중 니켈 소금의 함량을 증가시키고 더 높은 전류 밀도를 사용할 수 있도록 허용하여 생산량을 높일 수 있다.그러나 pH 값이 너무 낮으면 광택 코팅의 온도 범위가 좁아집니다.탄산니켈이나 알칼리식 탄산니켈을 첨가하면 pH 수치가 증가한다.아미노황산이나 황산을 첨가하면 pH 수치가 떨어지고 작업 과정에서 4시간마다 pH 수치를 검사하고 조정한다.양극-현재 볼 수 있는 PCB 판의 전통적인 니켈 도금은 가용성 양극을 사용하며, 티타늄 바구니를 니켈 각이 내장된 양극으로 사용하는 것은 흔하다.장점은 양극 면적을 충분히 크게 만들 수 있고 변하지 않으며 양극 유지보수가 상대적으로 간단하다는 것이다.티타늄 바구니는 폴리프로필렌 재료로 만든 양극 주머니에 넣어 양극 진흙이 도금액에 떨어지는 것을 방지해야 한다.그리고 정기적으로 구멍이 잘 뚫렸는지 청소하고 검사해야 한다.새 양극봉지는 사용하기 전에 끓는 물에 담가야 한다.정화 - 목욕 중에 유기오염물이 있을 때는 활성탄을 사용하여 처리해야 한다.그러나이 방법은 일반적으로 보충해야하는 응력 방출제 (첨가제) 의 일부를 제거합니다.처리 프로세스는 다음과 같습니다.1) 양극을 제거하고 잡동사니 제거수 5ml/l를 넣고 가열(60-80°C) 및 충전(가스 믹서) 2시간. 2) 유기 불순물이 많을 때는 먼저 3-5ml/lr의 과산화수소 30%를 넣어 처리하고 3시간 믹서한다. 3) 믹서에 3-5g/l의 분말활성제를 넣고 2시간 동안 가스를 계속 믹서하고 4시간 정적하여 음파우더를 넣고 0.51m2평방패와 철판을 이용하여 녹여 녹여과한다. 무기질에 오염될 경우 품질에 영향을 줄 수 있습니다. 자주 사용)5) 필터 교체 (일반적으로 면 코어 세트와 탄소 코어 세트를 직렬로 사용하여 연속 필터링, 정기적인 교체는 큰 가공 시간을 효과적으로 연장하고 도금 안정성을 높일 수 있음), 다양한 매개변수를 분석 및 조정하고 첨가제 윤습제를 첨가하면 도금을 시도할 수 있습니다. 6) 분석 - 도금은 공정 제어에 규정된 공정 규정 요점을 사용하여 도금 성분과 헬홈 시험을 정기적으로 분석하고 생산 부서의 교반 공정에 따라 도금 매개변수를 조정합니다.교반의 목적은 전질 과정을 가속화하고 농도 변화를 줄이며 허용 전류 밀도의 상한을 높이는 것이다.믹서 도금액은 니켈 도금층의 바늘구멍을 줄이거나 방지하는 데도 매우 중요한 역할을 한다.전기 도금 과정에서 음극 표면 부근의 도금 이온이 소진돼 다량의 수소가 침전되고, 이는 pH 값을 증가시키고 수산화니켈 접착제를 발생시켜 수소 거품이 정체되고 바늘구멍이 생기기 때문이다.도금액의 교반을 강화함으로써 상술한 현상을 없앨 수 있다.압축 공기, 음극 이동 및 강제 순환 (탄소 코어와 면 코어를 결합하여 필터링) 일반적으로 믹서에 사용됩니다. 8) 음극 전류 밀도 - 음극 전류 밀도는 음극 전류 효율, 퇴적 속도 및 코팅 품질에 영향을 미칩니다.시험 결과 니켈을 도금할 때 저전류 밀도 구역에서 음극 전류 효율은 전류 밀도가 증가함에 따라 증가한다.고전류 밀도 영역에서는 음극 전류 효율이 전류 밀도와 무관하지만 pH 값이 높은 니켈 도금 용액에서는 음극 전류 계수가 전류 밀도와 큰 관계가 없다.다른 도금층의 종류와 마찬가지로 니켈도금을 위해 선택한 음극전류밀도범위도 도금액의 성분, 온도와 교반조건에 의해 결정되여야 한다.밀도의 변화가 매우 커서 일반적으로 2A/dm2가 적당하다.문제 해결 및 문제 해결 1) Makeng: Makeng은 유기 오염의 결과입니다.대마초 구덩이는 보통 기름 오염을 나타낸다.잘 섞지 않으면 기포가 제거되지 않아 웅덩이가 생긴다.윤습제를 사용하여 그 영향을 줄일 수 있다.우리는 보통 작은 구덩이를 바늘구멍이라고 부른다.예처리불량, 금속질량이 낮고 붕산함량이 너무 적으며 도금액의 온도가 너무 낮으면 모두 바늘구멍을 초래할수 있다.공정 제어가 관건이다. 공정 안정제로 바늘구멍 방지제를 첨가해야 한다. 2) 거칠음과 가시: 거칠음은 용액이 매우 더럽다는 것을 의미하며, 전체 여과를 통해 교정할 수 있다(PH값이 너무 높아 수산화물 침전이 형성될 수 없으므로 제어해야 한다).전류 밀도가 너무 높으면 양극 진흙과 불순한 물이 불순물을 가져오고 심할 경우 거칠고 가시가 생길 수 있습니다. 3) 결합력이 낮음: 구리 코팅이 완전히 산소를 제거하지 않으면 코팅이 벗겨지고 구리와 니켈 사이의 부착력이 나빠집니다.전류가 끊기면 니켈 코팅이 중단된 곳에서 벗겨지고 온도가 너무 낮을 때도 벗겨진다. 4) 코팅은 깨지기 쉽고 용접성이 떨어진다. 코팅이 구부러지거나 어느 정도 마모되었을 때 코팅은 일반적으로 깨지기 쉽다.이것은 유기 또는 중금속 오염이 있음을 나타냅니다.첨가제가 너무 많고 끼워진 유기물과 전기도금 부식방지제는 유기오염의 주요원천이다.그것들은 반드시 활성탄으로 처리해야 한다.첨가량 부족과 pH 수치가 너무 높으면 코팅의 아삭함에도 영향을 줄 수 있다. 5) 코팅이 깊고 색상이 고르지 않다: 코팅이 깊고 색상이 고르지 않다는 것은 금속 오염이 있다는 것을 의미한다.일반적으로 먼저 구리를 도금한 다음 니켈을 도금하기 때문에 가져온 구리 용액이 주요 오염원이다.선반 위의 구리 용액을 최소화하는 것이 중요하다.탱크의 금속 오염물, 특히 구리 제거 용액을 제거하기 위해서는 파문강 음극을 사용해야 하며, 전류 밀도는 2~5암페어/평방 피트, 갤런당 5암페어로 1시간 지속된다.사전 처리 불량, 낮은 코팅, 낮은 전류 밀도, 낮은 주염 농도, 낮은 전기 도금 전원 회로 접촉 불량은 코팅 색상에 영향을 미칩니다. 6) 코팅 화상: 낮은 코팅 화상의 가능한 원인: 붕산 부족, 낮은 금속 소금 농도, 낮은 작동 온도, 낮은 전류 밀도, 높은 전류 밀도, 높은 PH 값 또는 낮은 교반 부족. 7) 낮은 퇴적 속도: 낮은 전류 밀도로 인해 낮은 과부하가 발생하는 오염, 낮은 PH 오염, 낮은 오염 또는 낮은 유기 오염, 9의 과소 또는 낮은 오염 현상. 양극 둔화: 양극 활성제가 부족하고 양극 면적이 너무 작으며 PCB 보드의 전류 밀도가 너무 높습니다.