电子连接器镍电子连接器镍磷合金中间层电镀工艺总结:简单回顾一下电子连接器镍磷合金(氨基磺酸镍磷合金)中间层电镀工艺,包括工艺流程和镀液成分、影响操作条件对镀层结构和物理性能的影响,初步介绍了合金镀层的维护和管理方法,以及杂质的处理。 另外,本文还介绍了一种比较成熟的卷对卷连续(电子行业接触件连续电镀生产线)镍磷合金电镀工艺。 简介 氨基磺酸镍是一种优良的电镀主盐。 它以其内应力低、电镀速度快、溶解度高、无污染等特点,成为近年来世界上快速发展的电镀主盐。 由于电子连接器镍磷合金中间层电镀过程中不存在晶界位错等缺陷,因此不会发生晶间腐蚀,耐点蚀能力比晶态(化学镍合金)好很多。 此外,还具有镀层致密/良好的耐化学性和耐磨性/比镍磷硫酸合金更好的屏蔽电磁波/已广泛应用于汽车电子、航空电子、计算机电子、精密电子电镀、学术工业和其他领域。 目前获得镍磷合金中间层的方法有硫酸镍磷合金和氨基磺酸镍磷合金。 本文综述了镍磷合金中间层作为电子连接器的情况。 (以氨基磺酸镍为主盐电镀镍磷合金层)工艺,氨基磺酸镍中间层合金工艺相比氨基磺酸镍合金工艺中间层工艺有很多优点: 1、沉积速度快,利用氨基磺酸盐的电流酸性镍能通过的密度为1-20A/dm。 根据法拉第二定律可推导出如下公式:Z=2./ND,表示镍的原子量; N代表镍的电量,代表镍的密度。 (1)、硫酸电镀镍镍磷合金所能通过的电流密度为1-5A/dm。 同时,厚度是硫酸镍电镀镍磷合金的1-4倍之间。 它比硫酸镍电镀镍磷合金软得多。 性能,弯曲一般不会因厚度而产生弯曲裂纹。
3、氨基磺酸镍镀液溶解度较高(目前无法测定),常温下至少可溶解180g/lNi。 硫酸镍为100g/lNi(50),适用于高浓度电镀工艺。 氨基磺酸镍 磺酸镍镍磷合金工艺 1.1 氨基磺酸镍的制备 氨基磺酸镍镀液可用碱式碳酸镍和氨基磺酸盐配制。 制备1.0kg氨基磺酸镍,需要2.0kg和3.2kg氨基磺酸。 配制时,将氨基磺酸溶解于盛有2/3去离子水的罐中,加热至70℃(不超过80℃,否则分解),边搅拌边加入碱式碳酸镍。 此时会产生CO2气体,应避免。 罐内液体溢出。 1.2 氨基磺酸镍镍磷合金中间层工艺特点: 1.2.1 镀层含磷9%-13% 1.2.2 用于卷对卷连续电镀中间层,可显着提高镀层的磷含量。电子产品的耐腐蚀、耐腐蚀。 耐高温,极高的柔韧性。 1.2.3镀液含氯量极低,腐蚀性低,应力低,柔韧性好。 1.2.4 管理维护简单,方案稳定性好等。 1.2. 5 氨基磺酸镍 镍溶解度高,可使用电流范围宽(1-20a/dm1.3卷对卷连续电镀工艺流程:(以基材铜镀半金光亮锡为例) )放电—化学除油—阴阳电解除油—活化—氨基磺酸镍(半光)—氨基磺酸镍—磷合金(高温镍)—选择性镀金(刷/点/喷)—选择性镀光亮锡—镀锡防变色-封金处理-烘干-回收是指上述工艺中需要包括的电镀分槽数量(以铜合金为例),配方及。简要介绍各工序的工艺条件 工艺条件简介: 1.3.1 卷对卷连续电镀(以铜合金为例)、各工序配方及工艺条件 简介: 1.3.1.1 化学除油 化学除油粉 3 -5% 50-60次 2-15 阴阳电解 油(分为阴极电解和阳极电解) 1.3.1.2 阴阳电解 除油(分为阴极电解和阳极电解) 电解油粉 3-5%温度50-60次两段共4-30个工件:接阴极&阳极电流密度:1-6A/dm1.3.1.3活化硫酸5-10%温度:室温氨基磺酸镍镀镍(半光) 1.3.1.4氨基磺酸镍镀镍氯化镍硼酸半光镍添加剂(罗门哈斯)温度4-8g/l40-60一点50-60PH时间电流密度180s(赫尔槽试验)4.0-4.6(每槽) 2-151-20A/dm 磺酸镍镍磷合金(磺酸镍 1.3.1.5 氨基磺酸镍 镍磷合金(略) 选择性镀金 1.3.1.5 选择性镀金(刷/点/喷) 氰化金钾(AU 单位)导电盐(AU)根据镀层厚度确定) 柠檬酸钾和柠檬酸) 添加剂(以钴为单位) 温度 PH 时间 电流密度 选择性电镀 1.3.1.6 选择性电镀光亮锡 有机酸(罗门哈斯) 添加剂(罗姆温度 PH 时间 电流密度 1.3.1.7 锡防变色温度 时间 1.3.1.7 金封处理 3-5% 常温 2-(赫尔槽试验) 50-60 4.0-4.560s(赫尔槽试验) (每槽)2-15(不确定)根据使用电镀方法及工程图面设定30-/L稍50-60(每槽)2-151-5A/dm时间1.3.1.8干燥箱温度3-5 %2--160子连接器镍-磷(氨基磺酸镍-磷)中间层电镀工艺镀液成分及操作条件:氨基磺酸盐、氯化镍、硼酸、含磷化合物(以磷计) 、添加剂(罗门哈斯)、PH温度、电流密度、工艺条件对涂层性能的影响: 1.5工艺条件对涂层性能的影响: 1.5.1电流密度电流密度对涂层外观没有显着影响。 电流密度小时,镀层颜色较深; 电流密度过高时,磷含量较低,析氢增多。 ,亚磷酸镍以杂质的形式使镀层粗糙,或外观不均匀或烧焦,耐腐蚀性和耐高温性能降低。 一般控制在10A/dm1.5.2PH,随着PH的增加,镀层的耐腐蚀性能降低,应力增加。 但当pH值过高时,阴极大量析氢,会析出亚磷酸镍,夹在镀层中,使镀层粗糙(在大电流区尤其明显)。 pH值过低,阴极析氢严重,电流效率下降。 ,但随着镀层含量的增加,耐腐蚀性和耐高温性能提高。 1.5.3 温度可用碱式碳酸镍或氨基磺酸调节。 镀液温度对镀层影响较大。
较低的温度会导致镀层内应力增大,阴极电流效率较低,允许电流密度较低,沉积速度较慢,镀层质量差,容易出现斑点。 提高温度会提高阴极电流效率,沉积速度也会加快,得到的涂层会更加细腻、光亮。 但如果温度过高,则容易造成镀液中的添加剂变质,增加电量的消耗,加速镀液的蒸发,并且需要维护。 也变得困难起来。 氨基磺酸镍的含量一般控制在50-55。 1.5.4 氨基磺酸镍含量。 镀液中镍离子浓度过低,会导致沉积速度减慢,析氢严重。 只有当镍达到一定浓度时,镍和磷才能达到共沉淀,形成合金。 随着镍离子浓度的增加,阴极电流效率普遍增加,镀层的磷含量也增加,耐腐蚀性和耐高温性能增加。 但如果镍离子浓度过高,镀层沉积速度过快,粗糙镀层中的磷含量也会下降,耐蚀性和耐高温性也会下降。 因此,镀液中的镍离子必须保持在合适的浓度范围内,一般控制在Ni80-110g/l1.5.5磷含量。 镀液中磷含量对镀层外观无明显影响,一般可获得光亮的镀层。 在20G/L时,涂层中的磷含量也随着磷含量的增加而增加,在20G/L时逐渐减慢。 当达到25G/L时,镀层中的磷含量基本保持不变,镀层中的磷含量约为9%——13%之间。 1.5.6 硼酸镀液中通常添加硼酸作为缓冲剂,以稳定镀液的pH值。
一般控制在35-55g/l之间。 1.5.7 氯化镍 氯化镍作为阳极活化剂,促进阳极溶解。 如果氨基磺酸镍太低且添加频繁,则成本太高,如果太高又会产生应力。 大,柔软度降低。 一般控制在4-8g/l之间。 1.5.8 有害杂质及处理 几种常见的有害杂质及其去除方法如下: 杂质有机污染最大容许量(mg/l)---- --<2000 <3000 <15 现象是涂层在高区较脆。 严重时出现过度剥落,镀层变红,镀层呈黄白色,低电流区镀层变黑。 在低电流区域,涂层变红且颜色变深。 在严重的情况下,涂层会分层并分布在高电流区域。 会出现不均匀、严重烧伤,脆性增加。 处理方法 活性炭处理 尚无处理方法。 过氧化氢氧化后沉淀。 电解电流太小。 无处理方法2.维护管理及注意事项; 2、维护管理及注意事项; 维护管理及注意事项 pH值对磷的还原速度影响很大。 应严格控制pH值。 一般用碱式碳酸镍和氨基磺酸来调节。 2.2 为提高镀层中的磷含量,必要时添加络合剂,添加部分镍络合剂以防止亚磷酸镍沉淀。 但也不能太多,太多会降低电流效率。 2.3电镀过程中必须按时分析和补充化学品,最好每天一次。 2.4必须采用连续过滤,必要时进行小电流电解处理。 2,5 必须控制氯化镍含量。 过高会影响产品的柔软度。 镍层的厚度不能太厚(um左右)。 镍磷中间合金层一般控制在0.3um左右。 过高的弯曲试验容易产生裂纹。 2.6 保持所有工作区域充分清洗,严禁各化学溶液交叉污染。 氨基磺酸镍和镍合金(镍磷合金)也不例外。 2.7 氨基磺酸镍镍溶液严禁与硫酸镍混合。 利用盐雾试验机测试了涂层的耐腐蚀性/耐高温性和柔韧性:测试结果表明,耐腐蚀性随着磷含量的增加而增加。 随着提高,其抗Cl-腐蚀的能力也随之增强。
磷含量在10%~11%之间的镀层耐腐蚀性和耐高温性能最好。 并且相同(2um)厚度的镍层有镍磷合金层的中性盐雾试验比无镍磷合金层提高了1小时以上。 耐高温性能可用SMT回流焊机测试:测试结果表明,耐高温性能随着磷含量的增加而增加,且其耐高温性能也均匀增加。 柔软度可以通过弯曲试验来测试:测试结果表明,耐弯曲性无剥落、开裂。 4.结论: 4.结论:结论4.1电子连接器镍磷合金中间层已广泛应用于卷对卷连续电镀,并被许多工厂采用。 产品良率高。 例如深圳市长盈精密科技有限公司等。 4.2 本工艺稳定性好,操作简便,可长期使用。 4.3 可解决连续电镀高温下发黑、发紫的问题,提高耐盐雾性能。 4.4 氨基磺酸镍作为电子零件连续电镀的中间层,磷合金工艺可显着提高产品的耐腐蚀性能。 镀层具有良好的柔韧性。 4.5 氨基磺酸镍镀镍磷合金具有诸多优点,如上述产品的成品率高、稳定性好等。 、良好的耐腐蚀性、耐高温性和柔软性。 但随着技术的不断发展,氨基磺酸镍镀镍磷合金的应用领域将不断扩大。