Monday, July 21, 2008

PCB電鍍鎳工藝及故障原因與排除www.tool-tool.com

a)溫度——不同的鎳工藝,所採用的鍍液溫度也不同。溫度的變化對鍍鎳過程的影響比較複雜。在溫度較高的鍍鎳液中,獲得的鎳鍍層內應力低,延展性好,溫度加致50度C時鍍層的內應力達到穩定。一般操作溫度維持在55--60度C。如果溫度過高,將會發生鎳鹽水解,生成的氫氧化鎳膠體使膠體氫氣泡滯留,造成鍍層出現針孔,同時還會降低陰亟亟化。所以工作溫度是很嚴格的,應該控制在規定的範圍之內,在實際工作中是根據供應商提供的最優溫控值,採用常溫控制器保持其工作溫度的穩定性。

b)PH值——實踐結果表明,鍍鎳電解液的PH值對鍍層性能及電解液性能影響極大。在PH2 的強酸性電鍍液中,沒有金屬鎳的沉積,只是析出輕氣 。一般PCB鍍鎳電解液的PH值維持在3—4之間。PH值較高的鍍鎳液具有較高的分散力和較高的陰極電流效率。但是PH過高時,由於電鍍過程中陰極不斷地析出輕氣,使陰極表面附近鍍層的PH值升高較快,當大於6時,將會有輕氧化鎳膠體生成,造成氫氣泡滯留,使鍍層出現針孔。氫氧化鎳在鍍層中的夾雜,還會使鍍層脆性增加。PH較低的鍍鎳液,陽極溶解較好,可以提高電解液中鎳鹽的含量,允許使用較高的電流密度,從而強化生產。但是PH 過低 ,將使獲得光亮鍍層的溫度範圍變窄。加入碳酸鎳或鹼式碳酸鎳,PH值增加;加入氨基磺酸或硫酸,PH值降低,在工作過程中每四小時檢查調整一次PH值。

c)陽極——目前所能見到的PCB常規鍍鎳均採用可溶性陽極,用鈦籃作為陽極內裝鎳角已相當普遍。其優點是其陽極面積可做得足夠大且不變化,陽極保 養比較簡單。鈦籃應裝入聚丙烯材料織成的陽極袋內防止陽極泥掉入鍍液中。並應定期清洗和檢查孔眼是否暢通。新的陽極袋在使用前,應在沸騰的水中浸泡。

d)淨化——當鍍液存在有機物污染時,就應該用活性炭處理。但這種方法通常會去除一部分去應力劑(添加劑),必須加以補充。

其處理工藝如下;

(1)取出陽極,加除雜水5ml/l,加熱(60—80度C)打氣(氣攪拌)2小時。

(2)有機雜質多時,先加入3—5ml/lr的30%雙氧水處理,氣攪拌3小時。

(3)將3—5g/l粉末狀活性在不斷攪拌下加入,繼續氣攪拌2小時,關攪拌靜置4小時,加助濾粉使用備用槽來過濾同時清缸。

(4)清洗保養陽極掛回,用鍍了鎳的瓦楞形鐵板作陰極,在0.5—0.1安/平方分米的電流密度下進行拖缸8—12小時(當鍍液存在無機物污染影響質量時,也常採用)

(5)換過濾芯(一般用一組棉芯一組碳芯串聯連續過濾,按週期性便換可有效延期大處理時間,提高鍍液的穩定性),分析調整各參數、加入添加劑潤濕劑即可試鍍。

e)分析——鍍液應該用工藝控制所規定的工藝規程的要點,定期分析鍍液組分與赫爾槽試驗,根據所得參數指導生產部門調節鍍液各參數。

f) 攪拌——鍍鎳過程與其它電鍍過程一樣,攪拌的目的是為了加速傳質過程,以降低濃度變化,提高允許使用的電流密度上限。對鍍液進行攪拌還有一個十分重要的作用,就是減少或防止鍍鎳層產生針孔。因為,電鍍過程中,陰極表面附近的鍍離子貧乏,氫氣的大量析出,使PH值上升而產生氫氧化鎳膠體,造成氫氣泡的滯留而產生針孔。加強對留鍍液的攪拌,就可以消除上述現象。常用壓縮空氣、陰極移動及強制循環(結合碳芯與棉芯過濾)攪拌。

g)陰極電流密度——陰極電流密度對陰極電流效率、沉積速度及鍍層質量均有影響。測試結果表明,當採用PH較底的電解液鍍鎳時,在低電流密度區,陰極電流效率隨電流密度的增加而增加;在高電流密度區,陰極電流效率與電流密度無關,而當採用較高的PH電鍍液鎳時,陰極電流效率與電流密度的關係不大。

6故障原因與排除

a) 麻坑:麻坑是有機物污染的結果。大的麻坑通常說明有油污染。攪拌不良,就不能驅逐掉氣泡,這就會形成麻坑。可以使用潤濕劑來減小它的影響,我們通常把小的麻點叫針孔,前處理不良、有金屬什質、硼酸含量太少、鍍液溫度太低都會產生針孔,鍍液維護及工藝控制是關鍵,防針孔劑應用作工藝穩定劑來補加。

b) 粗糙、毛刺 :粗糙就說明溶液髒,充分過濾就可糾正(PH太高易形成氫氧化物沉澱應加以控制)。電流密度太高 、陽極泥及補加水不純帶入雜質,嚴重時都將產生粗糙及毛刺。

c) 結合力低:

e) 鍍層發暗和色澤不均勻 : f) 鍍層燒傷 :引起鍍層燒傷的可能原因:硼酸不足,金屬鹽的濃度低、工作溫度太低、電流密度太高、PH太高或攪拌不充分。

g) 澱積速率低: PH值低或電流密度低都會造成澱積速率低。

h) 鍍層起泡或起皮:鍍前處理不良、中間斷電時間過長、有機雜質污染、電流密度過大、溫度太低、PH太高或太低、雜質的影響嚴重時會產生起泡或起皮現象。

I)陽極鈍化:陽極活化劑不足,陽極面積太小電流密度太高。


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