Data PCB - Pengenalan dan Penyesuaian Kesalahan Elektroplat Nikel pada papan PCB

Plating nikel digunakan pada papan PCB sebagai penyamaran substrat untuk logam berharga dan logam as as, dan juga biasanya digunakan sebagai lapisan permukaan untuk beberapa papan cetak satu-sisi. Untuk beberapa permukaan yang berpakaian berat, seperti tukar kenalan, kenalan, atau plug emas, menggunakan nikel sebagai lapisan belakang emas boleh meningkatkan perlahan memakai. Apabila digunakan sebagai penghalang, nikel berkesan untuk mencegah penyebaran antara tembaga dan logam lain. Penutup kombinasi nikel/emas bodoh sering digunakan sebagai penutup logam yang resisten-etching, dan boleh memenuhi keperluan penyelamatan tekanan panas dan pemberontak. Hanya nikel boleh digunakan sebagai penutup tahan korosion untuk etchants berasaskan ammonia tanpa penyelamatan tekan panas. Papan PCB dengan penutup cerah juga diperlukan, biasanya dengan penutup nikel/emas cerah.

Ketebusan plat nikel biasanya tidak kurang dari 2.5 mikron, biasanya 4-5 mikron. Lapisan deposit nikel tekanan rendah pada PCB biasanya dilapis dengan mandi nikel Watts yang diubah suai dan beberapa mandi nikel sulfamat dengan aditif pengurangan tekanan. Kami sering mengatakan bahawa lapisan nikel papan PCB termasuk nikel terang dan nikel matt (juga dikenali sebagai nikel tekanan rendah atau nikel setengah terang), yang biasanya memerlukan lapisan seragam dan teliti, porositi rendah, tekanan rendah dan duktiliti yang baik.

Nickel sulfamate (ammonia nickel)Nickel sulfamate digunakan secara luas sebagai penutup substrat pada penutup lubang metalisasi dan kontak plug dicetak. Lapisan yang diperoleh mempunyai tekanan dalaman rendah, kesukaran tinggi dan duktiliti yang baik. Tambah penyebab tekanan ke bilik mandi dan penutup hasilnya akan sedikit tekanan. Terdapat pelbagai mandi sulfamat dengan formulasi yang berbeza. Formula mandi nikel sulfamat biasa dipaparkan dalam jadual di bawah. Sebab tekanan rendah penutup, ia digunakan secara luas, tetapi kestabilan nikel sulfamat adalah lemah, dan biayanya relatif tinggi. Nickel Watt Berubahsuai (Nickel Sulfur)Formulasi Nickel Watt Berubahsuai menggunakan sulfat nikil, bersama dengan tambahan bromid nikil atau klorid nikil. Sebab tekanan dalaman, bromid nikel kebanyakan digunakan. Ia boleh menghasilkan tekanan setengah-cerah, sedikit dalam, penutup ductility yang baik; dan penutup ini mudah diaktifkan untuk elektroplating berikutnya,dan biayanya relatif rendah. Peranan setiap komponen penyelesaian plating:1) garam utama â™nickel sulfamate dan nickel sulfate adalah garam utama dalam penyelesaian nikkel. Sal nikel terutamanya menyediakan ion logam nikel yang diperlukan untuk plating nikel dan juga memainkan peran garam konduktif. Koncentrasi penyelesaian penutup nikel berubah sedikit dengan penyedia yang berbeza, dan kandungan dibenarkan garam nikel berubah sangat. Kandungan tinggi garam nikel membolehkan penggunaan ketepatan semasa katod yang lebih tinggi dan kadar deposisi yang cepat, dan sering digunakan untuk peletakan nikel tebal kelajuan tinggi. Bagaimanapun, jika konsentrasi terlalu tinggi, polarizasi katodik akan dikurangkan, kemampuan penyebaran akan lemah, dan kehilangan pelapisan akan besar. Kandungan garam nikel rendah mempunyai kadar penyebaran rendah, tetapi mempunyai kemampuan penyebaran yang baik, dan boleh mendapatkan kristal halus dan penutup cerah.2) Buffer - asid Boric digunakan sebagai penimbal untuk menyimpan nilai pH penyebaran penyebaran penyebaran nikel dalam julat tertentu. Praktik telah membuktikan bahawa apabila nilai PH bagi penyelesaian plating nikel terlalu rendah, efisiensi semasa katod akan berkurang; apabila nilai PH terlalu tinggi, nilai PH lapisan cair yang dekat dengan permukaan katod akan meningkat dengan cepat disebabkan precipitasi terus menerus H2, yang menghasilkan Ni Formasi (OH)2 kolloid dan penyampaian Ni(OH)2 dalam penutup meningkatkan kelemahan penutup. Pada masa yang sama, penyerapan kolloid Ni(OH)2 pada permukaan elektrod juga akan menyebabkan gelembung hidrogen kekal di permukaan elektrod. Porositi penutup meningkat. Bukan sahaja asid borik mempunyai kesan penimbal pH, tetapi ia boleh meningkatkan polarizasi katodik, dengan itu meningkatkan prestasi mandi dan mengurangkan "membakar" pada densiti semasa tinggi. Kehadiran asid borik juga bermanfaat untuk meningkatkan ciri-ciri mekanik penutup.3) Aktivator anod " kecuali untuk penyelesaian plating nikel jenis sulfat yang menggunakan anod yang tidak boleh ditetapkan, jenis lain proses plating nikel menggunakan anod yang boleh ditetapkan. Anod nikel mudah dipasifkan semasa proses elektrifikasi. Untuk memastikan penyelesaian normal anoda, jumlah tertentu aktivator anoda ditambah ke penyelesaian penapis. Ia ditemui melalui eksperimen bahawa ion CI-klorid adalah aktivator anod nikel. Dalam penyelesaian plating nikel yang mengandungi klorid nikel, selain daripada menjadi garam utama dan garam konduktif, klorid nikel juga bertindak sebagai aktivator anod. Dalam penyelesaian nikil elektroplating yang tidak mengandungi klorid nikil atau kandungannya rendah, jumlah tertentu klorid sodium patut ditambah mengikut situasi sebenar. Bromid nikel atau klorid nikel juga biasanya digunakan sebagai penyebab tekanan untuk menjaga tekanan dalaman penutup dan memberikan penutup tampilan semi-cerah.4) Tambahan - komponen utama aditif adalah penyebab tekanan. Tambahan penyebab tekanan meningkatkan polarizasi katodik penyelesaian penapis dan mengurangkan tekanan dalaman penutup. Dengan perubahan konsentrasi penyebab tekanan, tekanan dalaman penutup boleh dikurangi. Ubah dari tekanan tekanan ke tekanan pemampatan. Tambahan yang biasa digunakan ialah:asid sulfonik naftalen, p-toluenesulfonamide, sakkarin dan sebagainya. Dibandingkan dengan penutup nikel tanpa penyebab tekanan, menambah penyebab tekanan ke bilik mandi akan menyebabkan penutup seragam, halus dan semi-cerah. Biasanya ejen pembebasan tekanan ditambah dengan ampere satu jam (pada masa ini, kombinasi tujuan umum aditif khas termasuk ejen anti-pinhole, dll.).5) Ejen basah - Semasa proses elektroplating, evolusi hidrogen pada katod tidak dapat dihindari. Evolusi hidrogen tidak hanya mengurangkan efisiensi semasa katod, tetapi juga menyebabkan lubang pinhole dalam penutup disebabkan retensi gelembung hidrogen di permukaan elektrod. Porositi lapisan penutup nikel relatif tinggi. Untuk mengurangi atau mencegah generasi lubang pinhole, sejumlah kecil ejen basah perlu ditambah ke penyelesaian plating, seperti sodium lauryl sulfate, sodium diethylhexyl sulfate, n-oktan Ia adalah substansi aktif permukaan anionik, yang boleh diabsorb di permukaan katod, sehingga tekanan antar muka antara elektrod dan penyelesaian dikurangi, dan sudut kenalan basah gelembung hidrogen pada elektrod dikurangi, sehingga gelembung mudah jauh dari permukaan elektrod, mencegah atau mengurangi generasi lubang pinhole plating. Kekalkan solusi penapis Temperatur - Proses nikel berbeza menggunakan suhu mandi berbeza. Kesan perubahan suhu pada proses penutup nikel lebih rumit. Dalam penyelesaian penutup nikel dengan suhu yang lebih tinggi, penutup nikel yang diperoleh mempunyai tekanan dalaman rendah dan duktiliti yang baik, dan tekanan dalaman penutup menjadi stabil apabila suhu meningkat ke 50°C. Suhu operasi umum dikekalkan pada 55 - 60 darjah C. Jika suhu terlalu tinggi, hidrolisis garam nikel akan berlaku, dan kolaid hidroksid nikel yang menghasilkan akan mengekalkan gelembung hidrogen kolloidal, yang menghasilkan lubang pinhole dalam penutup, dan pada masa yang sama mengurangkan polarizasi katodik. Oleh itu, suhu kerja sangat ketat dan patut dikawal dalam julat tertentu. Dalam kerja sebenar, pengawal suhu normal digunakan untuk menjaga kestabilan suhu kerjanya menurut nilai kawalan suhu yang diberikan oleh penyedia. Nilai PH - keputusan praktik menunjukkan nilai PH elektroliti plating nikel mempunyai pengaruh besar pada prestasi penutup dan elektroliti. Dalam penyelesaian elektroplating asid kuat dengan PH ⤤2, tiada depositi nikel metalik, hanya gas ringan terjatuh. Secara umum, nilai pH elektroliti lapisan nikel untuk papan PCB disimpan antara 3 dan 4.Banjir nikel dengan pH yang lebih tinggi mempunyai kuasa penyebaran yang lebih tinggi dan efisiensi semasa katod yang lebih tinggi. Bagaimanapun, apabila pH terlalu tinggi,disebabkan hujan terus menerus gas ringan dari katod semasa proses elektroplating, nilai pH penutup dekat permukaan katod meningkat dengan cepat. Pinholes muncul dalam jubah. Pencampuran hidroksid nikel dalam penutup juga akan meningkatkan kelemahan penutup. Banjir plat nikel dengan pH rendah mempunyai penyelesaian anod yang lebih baik, yang boleh meningkatkan kandungan garam nikel dalam elektrolit, membolehkan densiti semasa yang lebih tinggi untuk digunakan, dengan itu meningkatkan produksi. Namun, jika pH terlalu rendah, julat suhu untuk mendapatkan penutup terang akan ketat. Menambah karbonat nikel atau karbonat nikel asas, nilai pH meningkat; menambah asid sulfamik atau asid sulfurik, nilai pH menurun, memeriksa dan menyesuaikan nilai pH setiap empat jam semasa proses kerja. Anod - Plating nikel konvensional papan PCB yang boleh dilihat pada masa ini menggunakan anod yang soluble, dan ia agak biasa menggunakan keranjang titanium sebagai anod dengan sudut nikel terbina. Keuntungan adalah bahawa kawasan anod boleh dibuat cukup besar dan tidak berubah, dan penyelamatan anod adalah relatif mudah. Basket titanium patut ditempatkan dalam beg anod yang terbuat dari bahan polipropilen untuk menghalang slime anod jatuh ke dalam penyelesaian plat. Dan patut bersihkan dan periksa sama ada lubang-lubang tidak terhalang. Beg anod baru harus disiapkan dalam air mendidih sebelum digunakan. Pembersihan apabila mandi mempunyai pencemaran organik, ia perlu dirawat dengan karbon yang diaktifkan. Namun, kaedah ini biasanya menghapuskan sebahagian penyebab tekanan (aditif), yang mesti dipenuhi semula. Proses rawatannya adalah seperti ini; 1) Bu1 (1) Keluarakan anod, tamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamtamBersihkan dan menyimpan gantung anoda, gunakan plat besi yang terkena nikel sebagai katod, dan seret silinder selama 8-12 jam pada densiti semasa 0.5-0.1 A/desimeter kuasa dua (apabila penyelesaian yang terkena penyakit yang tidak organik, ia akan mempengaruhi kualiti. juga sering digunakan) 5) menggmenggmenggmenggmenggmenggmenggmenggmenggmenggmenggmenggmenggmenggmenggmenggmenggmenggmenggmenggmenggmenggmenggmenggmenggmenggmenggmenggmenggmenggmenggmenggmenggmenggmenggmenggmenggmenggmenggmenggdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigdigproses penutup sama dengan proses elektroplating lain. Tujuan menggerakkan adalah untuk mempercepat proses pemindahan massa untuk mengurangi perubahan konsentrasi dan meningkatkan had atas densiti semasa yang dibenarkan. Menggabung penyelesaian penapisan juga mempunyai peran yang sangat penting dalam mengurangi atau mencegah lubang pinhole dalam lapisan penapisan nikel. Kerana, semasa proses elektroplating, ion plating berhampiran permukaan katod telah runtuh, dan jumlah besar hidrogen telah terjatuh, yang meningkatkan nilai pH dan menghasilkan kolaid hidroksid nikel, yang menyebabkan retensi gelembung hidrogen dan generasi lubang pinhole. Fenomen di atas boleh dihapuskan dengan menguatkan penggembiraan penyelesaian pembuluhan. Udara, pergerakan katod dan sirkulasi paksa (bergabung dengan inti karbon dan penapisan inti kapas) biasanya digunakan untuk menggerakkan.8) Densitas semasa katod -Densitas semasa katod mempunyai kesan pada efisiensi semasa katodik, kadar deposisi dan kualiti penutup. Keputusan ujian menunjukkan bahawa apabila nikil dipotong dengan elektrolit dengan pH yang lebih rendah, efisiensi semasa katod meningkat dengan meningkat densiti semasa di kawasan densiti semasa rendah; di kawasan densiti semasa tinggi, efisiensi semasa katod tiada kaitan dengan densiti semasa, dan apabila efisiensi semasa katod tidak ada kaitan dengan densiti semasa pada penyelesaian plating nikel pH yang lebih tinggi. Seperti spesies plating lain, julat ketepatan semasa katod yang dipilih untuk plating nikel juga patut bergantung pada komposisi, suhu dan keadaan menggairahkan penyelesaian plating. Kepadatan berbeza sangat, umumnya 2A/dm2 sesuai. Penyelesaikan masalah dan penyelesaian masalah 1) Makeng:Makeng adalah hasil dari pencemaran organik. Lubang kanap besar biasanya menunjukkan pencemaran minyak. Kegembiraan yang malang gagal untuk melepaskan gelembung udara, yang mencipta lubang. Agen basah boleh digunakan untuk mengurangi pengaruhnya. Kami biasanya memanggil lubang kecil sebagai lubang pinhole. Perubahan awal yang buruk, kualiti logam yang buruk, terlalu sedikit kandungan asid borik, dan suhu mandi yang terlalu rendah akan menyebabkan lubang pinhole. Dan kawalan proses adalah kunci, ejen anti-lubang patut ditambah sebagai penytabilan proses.2) Kekerasan dan burrs:Kekerasan bermakna penyelesaian itu kotor, dan ia boleh diperbaiki dengan penapisan penuh (PH terlalu tinggi untuk membentuk precipitation hidroksid dan patut dikawal). Jika densiti semasa terlalu tinggi, slime anod dan air yang tidak sah akan membawa kemudahan, yang akan menyebabkan kasar dan tumpah dalam kes-kes yang berat. Jika arus diganggu, ia akan menyebabkan penutup nikel untuk dipotong di tempat yang diganggu, dan ia juga akan dipotong apabila suhu terlalu rendah. Ini menunjukkan bahawa terdapat pencemaran logam organik atau berat. Terlalu banyak additif, organik masuk dan perlawanan elektroplating adalah sumber utama pencemaran organik. Mereka mesti dirawat dengan karbon yang diaktifkan. Tambahan yang tidak mencukupi dan pH yang tinggi juga akan mempengaruhi kelemahan penutup.5) Penutup gelap dan warna tidak sama: penutup gelap dan warna tidak sama, yang bermakna terdapat pencemaran logam. Kerana tembaga biasanya dilapis dahulu dan kemudian nikel dilapis, penyelesaian tembaga yang dibawa masuk adalah sumber utama pencemaran. Ia penting untuk mengurangi penyelesaian tembaga di gantung ke minimum. Untuk menghapuskan pencemaran logam dalam tangki, terutama penyelesaian pembuangan tembaga, patut digunakan katod besi yang rosak, pada densiti semasa 2 hingga 5 amps/kaki kuasa dua, 5 amps per galon penyelesaian selama satu jam. (7) Kadkadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakadakada8) PenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenpenPencemaran rity, ketepatan semasa yang berlebihan, suhu terlalu rendah, terlalu tinggi atau terlalu rendah PH, dan pengaruh serius dari ketidaksamaan akan menyebabkan fenomena pembuluh atau pelepasan.9) Pasivasi anod: Aktivasi anod tidak cukup, kawasan anod terlalu kecil, dan ketepatan semasa terlalu tinggi pada papan PCB.