pcb多层线路板电镀镍工艺介绍及故障原因与排除

印刷电路板多层电路板(英文印刷电路板的简称)涂有镍作为贵金属和贱金属的基材，也经常用作一些印刷电路板单面电路板的表层。对于一些在重载下磨损的表面，如开关触点、接触件或插头金，镍被用作金的基底涂层，这可以大大提高耐磨性。当用作阻挡层时，镍可以有效地防止铜和其他金属之间的扩散。亚光镍/金复合镀层是抗蚀刻，常用的金属镀层，可以满足热压焊接和钎焊的要求。含氨腐蚀剂的耐腐蚀涂层只能用镍，而不需要热压焊接、要求光亮涂层的PCB多层电路板通常采用光亮镍/金涂层。镍镀层的厚度一般不小于2.5微米，一般为4-5微米。

印刷电路板多层电路板上的低应力镍沉积层通常镀有改性瓦特镍镀液和一些含应力降低添加剂的氨基磺酸镍镀液。

我们常说的PCB多层电路板镀亮镍和哑镍(也叫低应力镍或半亮镍)，通常要求镀层均匀细致，孔隙率低，应力低，延展性好

2.氨基磺酸镍(镍氨)

氨基磺酸镍广泛用作金属化孔电镀和印刷插头触点的基底涂层。获得的沉积层具有低内应力、高硬度和优异的延展性。当应力消除剂加入镀浴中时，所获得的涂层将受到轻微的应力。氨基磺酸盐浴有许多不同的配方，典型的氨基磺酸镍盐浴配方如下表所示。由于其应力低，涂层得到了广泛的应用，但氨基磺酸镍稳定性差，成本相对较高。

3.改性瓦特镍(硫化镍)

改进的瓦特镍配方采用硫酸镍，并加入溴化镍或氯化镍。由于内应力，多采用溴化镍。能产生内应力小、延展性好的半光亮涂层；此外，镀层容易活化，便于后续电镀，成本相对较低。

4.电镀液各成分的作用：

镍溶液中的主要盐是氨基磺酸镍和硫酸镍。镍盐主要提供镀镍所需的镍金属离子，也起导电盐的作用。镀镍液浓度因供应商不同而略有差异，镍盐允许含量差异较大。镍盐含量高，可以使用较高的阴极电流密度和较快的沉积速度，常用于高速镀镍。但如果浓度过高，阴极极化会降低，分散能力差，镀液损耗大。镍盐含量低，沉积速率低，但分散能力好，可获得结晶细致的光亮镀层。

Buffer-硼酸用作缓冲剂，使镀镍溶液的PH值保持在一定范围内。实践证明，当镀镍溶液的PH值过低时，阴极电流效率会降低；当PH值过高时，由于H2的持续降水，阴极表面附近的液体层PH值迅速上升，导致Ni(OH)2胶体的形成。涂层中的氢氧化镍增加了涂层的脆性。同时，Ni(OH)2胶体在电极表面的吸附也会导致氢气泡停留在电极表面，增加涂层的孔隙率。硼酸不仅具有PH缓冲作用，还能改善阴极极化，从而改善镀液性能，减少高电流密度下的“烧”现象。硼酸的存在也有利于提高涂层的力学性能。

阳极活化剂-除了硫酸盐镀镍溶液中使用不溶性阳极外，其他镀镍工艺中使用可溶性阳极。而镍阳极在带电过程中容易钝化。为了保证阳极的正常溶解，在镀液中加入一定量的阳极活化剂。发现氯离子是镍阳极的最佳活化剂。在含有氯化镍的镀镍液中，氯化镍不仅作为主盐和导电盐，还作为阳极活化剂。在无氯化镍或氯化镍含量低的镀镍溶液中，应根据实际情况加入一定量的氯化钠。溴化镍或氯化镍也经常用作应力消除剂，以保持涂层的内应力，并使涂层具有半光亮的外观。

添加剂——的主要成分是应力消除剂。添加应力消除剂可以改善镀液的阴极极化，降低镀层内应力。随着应力消除器浓度的变化，镀层内应力由张应力应力变为压应力。常用的添加剂有萘磺酸、对甲苯磺酰胺、糖精等。与不含应力消除剂的镍镀层相比，在镀液中加入应力消除剂可以获得均匀、细小、半光亮的镀层。通常，应力消除剂根据安培添加一小时(目前，一般组合的特殊添加剂包括防针孔剂等。)。

在润湿剂——的电镀过程中，氢不可避免地沉淀在阴极上。氢的沉淀不仅降低了阴极，的电流效率，而且由于氢泡保留在电极表面而导致涂层中出现针孔。镀镍层孔隙率比较高。为了减少或防止针孔，少量润湿剂，如十二烷基硫酸钠， 二乙基基硫酸钠，辛基基硫酸钠，等。应该添加到镀液中，它是一种阴离子表面活性物质。它可以吸附在阴极，表面，降低电极与溶液之间的界面张力，减小氢气泡在电极上的润湿接触角，从而使气泡容易离开电极表面，防止或减少涂层中针孔的产生。