氨基磺酸盐电镀镍及工艺控制.pdf
氨基磺酸镍电镀及其过程控制 - 129 氨基磺酸镍电镀及其过程控制【中国振华（集团）科技有限公司豫光分公司 】 【摘要】 氨基磺酸镍电镀由于具有高速沉积、内应力低，广泛应用于电子电镀。 本文研究了氨基磺酸盐电镀镍工艺，并介绍了其电镀的工艺控制。 [关键词] 电镀过程控制 1 引言 2 氨基磺酸盐电镀镍工艺 氨基磺酸盐电镀镍具有沉积速度快、镍镀层内应力低、镀液分散能力好的特点。 同时镍镀层还具有晶粒细密、表面光泽度高、机械性能好、孔隙率低等优点。 因此广泛应用于有特殊要求的领域，如：陶瓷与金属密封二次金属化、印刷电路板镀金前基层等以及电铸。 要获得优良的镍镀层，严格的工艺控制尤为重要，尤其是一些特殊结构的电子产品，对电镀质量的要求很高。 例如，真空电子器件的零件通常需要在其表面进行焊接。 电镀一层金属镍，除了镀层内应力低外，还要求电镀层具有优良的致密性、均匀性和结合强度。 2.1 氨基磺酸盐电镀镍液 氨基磺酸盐电镀镍液可分为含Cl型、无Cl型和高速沉积型三种类型。 这三种镀镍液基本上都含有氨基。 磺酸镍[Ni(SO.NH:):4H:0]和硼酸，使用时可根据需要选择氯化物等添加剂。 一般以含Cl型氨基磺酸盐电解镀镍液较为常见，但Cl的存在会增加镍镀层的应力，必须合理控制其含量。 镀镍液中适当添加萘三磺酸钠或钴盐，可进一步降低镍镀层的应力。
氨基磺酸盐电镀镍溶液配方如表1所示。 氨基磺酸盐电镀镍溶液配方2005'（贵阳）表面工程技术创新研讨会《论文集》 氨基磺酸盐电镀镍溶液中，氨基磺酸镍为主盐，金属阳极镍用于为阴极部件提供电镀。 镍2+； 氯化镍是一种阳极活化剂，提供Cl-以促进金属阳极中镍的溶解。 实验表明，可以用溴化镍代替氯化镍； 硼酸是稳定pH值的缓冲剂； 润湿剂为表面活性剂，可选择十二烷基硫酸钠或2-乙基己基硫酸钠。 如果使用空气搅拌，请使用低泡润湿剂。 2.2 氨基磺酸盐电镀镍工艺流程示例 氨基磺酸盐电镀镍的工艺流程根据零件基材的不同而有所不同。 以下是基于316不锈钢电镀普通镍和陶瓷金属封孔二次金属化电镀镍。 以实例介绍氨基磺酸盐电镀镍的工艺流程。 2.2.1 316不锈钢电镀普通镍工艺流程不锈钢上电镀普通镍的目的是为了方便不锈钢零件的钎焊。 广泛应用于真空电子行业。 316不锈钢电镀普通镍工艺：有机溶剂初步脱脂—化学脱脂_热水洗—电解脱脂—热水洗_+冷水洗_酸洗—电解活化_冷水洗—纯水洗＿+冲击电镀＿+回收＿水洗叶电镀镍-回收-+水洗_+水洗-烘干2.2.2陶瓷-金属封接二次金属化电镀普通镍工艺陶瓷-金属封接主要应用于半导体器件、陶瓷真空灭弧室、陶瓷中蜂鸣器芯片的生产制造中，普通镍的陶瓷-金属密封二次金属化电镀是先在陶瓷基板表面涂上特殊的金属浆料，然后在氢气炉中高温烧结，形成金属化层。 电镀镍为“二次金属化”，工艺流程如下：化学除油_热水洗_+冷水洗_酸洗冷水洗-+弱腐蚀_+冷水洗-+纯水洗_电镀镍回收_+水洗＿＋水洗＿纯水洗-有机溶剂脱水＿干燥3氨基磺酸盐镀镍工艺控制为了保证电镀生产的顺利进行，必须严格控制镀镍工艺，主要控制电镀工艺的电流密度、pH值、溶液温度。 、阴极运动等。
3.1电流密度 氨基磺酸盐电镀镍的电流密度与溶液温度、主盐浓度、硼酸浓度、pH值、阴极运动、添加剂含量等有很大关系。由于镍中的主盐氨基磺酸镍，氨基磺酸盐电镀液含量高，pH值低，电镀时可以采用较大的电流密度，以提高镍电镀的沉积速率。 3.2 OH值 氨基磺酸盐电镀镍时，pH值对电镀质量影响很大。 生产实践证明，氨基磺酸盐电镀镍液使用一段时间后，pH值一般会逐渐升高，零件上的镀镍层容易出现针孔。 这是因为在电镀件附近区域会生成Ni(OH)：胶体、H：容易停留在零件表面，造成镍镀层出现针孔。 这时可用氨基磺酸调节镀液的pH值，溶液的pH值控制在2，在5-3.0范围内效果最佳。 氨基磺酸是固体物质，使用前必须溶解在蒸馏水中。 不应将其直接添加到电镀液中。 3.3温度提高镀液温度可以增大电镀电流密度，加快沉积速度，提高镍镀层的光亮度。 由于氨基磺酸镍稳定性差，在高温下容易水解，因此氨基磺酸镍电镀温度不能超过70℃。 C、一般控制在60以下。 3.4阴极移动 阴极移动可以使电镀件与镀液充分接触。 同时，可以及时补充零件附近区域的镍离子。 因此，阴极移动可以使用较大的电流密度，还可以改善镍电镀层的抛镀。 功率和亮度； 另外，由于电镀件在电镀液中不断移动，零件表面产生的微气泡能及时逸出，避免针孔的产生。
阴极可水平或垂直移动，可根据零件结构和镀槽尺寸进行选择。 阴极运动的频率一般为15次/分钟左右。 3.5 镀液循环过滤 镀液循环过滤的主要作用有： 1）． 净化电镀液。 主要去除溶液2)中的悬浮物。 镀液与电镀件之间的相对运动与阴极移动装置具有相同的作用。 电镀液的循环过滤必须选择合理的过滤器。 过滤器流量太小，效率低，效果不明显； 如果过滤器流量过大，电镀液流动过快，导致溶液飞溅，还可能导致电镀件滑落至槽底。 。 4、氨基磺酸盐电镀镍的故障及处理方法。 氨基磺酸盐电镀镍的故障及处理方法与氨基磺酸盐电镀镍基本相同。 示例请参见表 2。 镍的氨基磺酸盐电镀及其过程控制 - 131 - 低电流区电镀层颜色较深。 电镀层表面有粗颗粒。 电镀层表面剥落。 镍镀层表面凹凸不平。 镍涂层被烧毁。 镍层太薄。 镍层表面有斑点。 斑驳的镀镍层表面有针孔。 A) 镀液中含有Cu"和Fe2+金属杂质。 B) 镀液温度过高，电流小。 A) 镀液中含有微小金属颗粒。 B) 零件前处理不良。 A ) 脱脂不完全 B) 活化不良 c) 电流密度太高 A) 阳极镍表面积不够 B) C1 浓度不够 c) 电镀件太多 A) 电流密度太高 B) 主盐浓度太低 c) 镀液温度太低 A) 电流密度太小 B) 阳极镍表面积不够 A) 残留镀液 B) 清洗槽内的水不干净 c)水洗不彻底 A) pH 值太高 B) 润湿剂含量低 c) 镀液被污染 A) 小电流电解或用除杂剂清洗 B) 调节合适的温度和电流 A) 搅拌B) 加强电镀件的前处理 A) 加强除油处理 B) 加强活化处理 c) 调整合适的电流密度 A) 补充阳极镍 B) 补充氯化镍c) 合理调整电镀件数量 A) 调整电流密度 B) 补充氨基磺酸镍 c) 将镀液加热至工艺要求范围 A) 调整电流密度 B) 补充阳极镍 A) 镀后加强水洗电镀 B) 使用清水 c) 加强水洗 A) 调整镀液 pH 值 B) 补充润湿剂 c) 处理镀液 5 总结 镍的氨基磺酸盐电镀由于其相对较高的沉积速率，也特别适合适用于自动化镀镍生产线。
氨基磺酸盐电镀镍层的性能受多种因素影响，包括电流密度、pH值、温度等工艺参数以及镀液本身的条件。 因此，要保证镀镍质量，就必须对工艺和操作进行良好的控制和进行。 日常维护的良好解决方案。 由于氨基磺酸镍的价格高于硫酸镍和氯化镍，另外氨基磺酸镍的浓度相对较高，用量较大。 因此，氨基磺酸镍电镀的生产成本较高。 这是其原因。 弱点。 参考文献 沉宁一，徐前令，吴一男等。表面处理技术手册上海：上海科学技术出版社，1991