1 概述 镍,元素符号 Ni,原子量 58.7,密度 8.88g/cm3,Ni2+的电化当量1.095g/AH。 用于印制板的镍镀层分为半光亮镍(又称低应力镍或哑镍)和光亮镍两种。主要作为板面镀金或插头镀金的底层,根据需要也可作为面层,镀层厚度按照 IPC-6012(1996)标准规不低于 2~2.5μm。镍镀层应具有均匀细致,孔隙率低,延展性好等特点,而且低应力镍应具有宜于钎焊或压焊的功能。 2 低应力镍 2.1 镀镍机理 阴极:在阴极上,镀液中的镍离子获得电子沉积出镍原子,同时伴有少量氢气析出。 Ni2++2e+Ni0Ni2+/Ni=-0.25V 2H++2e+H20Ni2+/N2=-0.0V 虽然 Ni 的标准电极电位很负,但由于氢的过电位以及镀液中镍离子的浓度、温度、pH 等操作条件的影响,阴极上析出氢极少,这时镀液的电流效率可达 98%以上。只有当 pH 很低时,才会有大量氢气析出,此时阴极上无镍沉积。 阳极:普通镀镍使用可溶性镍阳极。阳极的主反应为金属镍的电化学溶解: Ni-2e→Ni2+ 当阳极电流密度过高,电镀液中又缺乏阳极活化剂时,阳极将发生钝化并伴有氧气析出: 2H20-4e→02↑+4H+ 当镀液中有氯离子存在时,也可能发生析出氯气得反应: 2C1--2e→C12↑ 阳极上金属镍电化学溶解使镍离子不断进入溶液,从而提供了阴极电沉积所需的镍离子。但当阴极面积不够大或镀液中活化剂不够时,将导致阳极钝化而析出氧,生成的氧进步氧化阳极表面,生成棕色的 Ni203 氧化膜。 2Ni+3[O]→Ni2O3 由于阳极钝化,使电流密度降低,槽电压升高,电能损失增加。 当使用高速镀镍工艺时,阳极采用非溶性材料如:铂、钛上镀铂网或钛上镀钌网,也可以采用含硫的活性镍阳极。 2.2 镀液配方及操作条件 2.3 镀液配制 1)在备用槽中,用热去离子水溶解计量的硫酸镍、氯化镍和计量 1/2的硼酸。 2)加热至 55~60℃,加活性炭 3g/L,搅拌 2h,静置 2h,过滤,将无炭粒的溶液转人已清洗干净的工作槽中。 3)搅拌下,加入其余量硼酸,调 pH 到 3.0,在 55-60℃下,用瓦楞形阴极,在 0.3~0.5A/dm2 下电解,直至阴极板上镀层颜色均匀一致为止。一般通电量需达 4Ah/L。 4)加入添加剂和润湿剂,搅拌,调 pH 及液位,分析镀液成分。试镀。 如果所用硫酸镍、氯化镍等材料纯度低,则需在加活性炭之前,先加H2O21~3ml/L,搅拌半小时,加热至 65℃,保持半小时,再加活性炭并继续按步骤进行。 2.4 各成分作用 2.4.1 主盐 硫酸镍或氨基磺酸镍是镀镍溶液的主...