氨基磺酸盐电镀镍及其工艺控制.pdf

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1、氨基磺酸盐电镀镍及其工艺控制一129一何家康[中国振华(集团)科技股份有限公司宇光分公司550018]【摘要】氨基磺酸盐电镀镍由于具有高速沉积、内应力低的特点，在电子电镀中应用广泛，本文研究了氨基磺酸盐电镀镍工艺，同时介绍其电镀的工艺控制。【关键词】电镀工艺控制1前言2氨基磺酸盐电镀镍工艺刖目虱墨便陬盐电汲课上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致，表面光泽度高，机械性能好、孔隙率低的优点，因此，广泛应用于要求特殊的领域，例如：陶瓷一金属封

2、接二次金属化、印刷电路板电镀金前的打底层等电镀以及电铸。欲获得优良的镀镍层，工艺的严格控制尤为重要，特别是一些结构特殊的电子产品，它们对电镀质量要求很高，例如，真空电子器件的零部件由于焊接的需要，一般要在其表面电镀一层金属镍，除镀层内应力低，还要求电镀层具有优良的致密性、均匀度和结合力等。2．1氨基磺酸盐电镀镍溶液氨基磺酸盐电镀镍溶液可以分为含cl一型、无Cl一型和高速沉积型三种，在这三种类型的电镀镍溶液中基本都含有氨基磺酸镍[Ni(SO。NH：)：·4H：0]和硼酸，使用时可以根据需要选择氯化物以

3、及其它添加剂，一般采用含cl一型的氨基磺酸盐电镀镍溶液比较多，但是，Cl一的存在会增加镍镀层的应力，必须合理地控制其含量，在镀镍溶液里适当添加萘三磺酸钠或钴盐可以进一步减小镍镀层应力。氨基磺酸盐电镀镍溶液的配方见表1。表1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》在氨基磺酸盐电镀镍溶液中，氨基磺酸镍为主盐，配合金属阳极镍为阴极零件电镀提供Ni2+；氯化镍为阳极活化剂，提供cl一，促使金属阳极镍的溶解，实验表明，可以用溴化镍代替氯化镍；硼酸为缓冲剂，稳定pH值；润湿剂为

4、表面活性剂，可以选用十二烷基硫酸钠或2一乙基己基硫酸钠，如果采用空气搅拌，则使用低泡润湿剂。2．2氨基磺酸盐电镀镍工艺流程实例氨基磺酸盐电镀镍的工艺流程因零件的基体材料不同而异，下面以316不锈钢电镀普通镍、陶瓷一金属封接二次金属化电镀镍为实例介绍氨基磺酸盐电镀镍工艺流程。2．2．1316不锈钢电镀普通镍工艺流程不锈钢电镀普通镍的目的是便于不锈钢零件的钎焊，它在真空电子工业中用途很广。316不锈钢电镀普通镍工艺流程：有机溶剂初荒去油一化学去油_热水洗一电解去油一热水洗_+冷水洗_酸洗一电解活化_冷水

5、洗一纯水洗_+冲击镀_+回收_水洗叶电镀镍一回收-+水洗_+水洗一烘干2．2．2陶瓷一金属封接二次金属化电镀普通镍工艺流程陶瓷一金属封接主要应用于半导体器件、陶瓷真空灭弧室、陶瓷蜂鸣片的生产制造中，陶瓷一金属封接二次金属化电镀普通镍就是在陶瓷基体表面先涂以特殊的金属膏，在氢炉内通过高温烧结形成金属化层，在该金属化层进行电镀镍即为“二次金属化”，其工艺流程如下：化学去油_热水洗_+冷水洗_酸洗一冷水洗-+弱腐蚀_+冷水洗-+纯水洗_电镀镍一回收_+水洗_+水洗_纯水洗一有机溶剂脱水_烘干3氨基磺酸盐电

6、镀镍工艺控制为了保证电镀生产的顺利进行，电镀镍工艺必须进行严格控制，主要控制电镀过程的电流密度、pH值、溶液温度、阴极移动等。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、阴极移动、添加剂的含量等有很大的关系。由于氨基磺酸盐电镀镍溶液中主盐即氨基磺酸镍的含量高、pH值较低，电镀时可以使用较大的电流密度，以提高电镀镍的沉积速度。3．2oH值在氨基磺酸盐电镀镍中，pH值对电镀质量影响很大。生产实际证明，当氨基磺酸盐电镀镍溶液经过一段时间的使用，pH值一般会逐渐升高，零件

7、上的镍镀层容易产生针孔，这是由于电镀零件附近区域会产生Ni(OH)：胶体，H：容易停留在零件表面，使镍镀层产生针孑L。此时，可以用氨基磺酸来调整镀液的pH值，溶液的pH值控制在2．5—3．0范围内效果最好。氨基磺酸为固体材料，使用前必须先用蒸馏水溶解，不宜直接加入电镀溶液中。3．3温度提高镀液温度可以提高电镀的电流密度，加速沉积速度，提高镍镀层光亮度。由于氨基磺酸镍的稳定性差，在高温下容易发生水解，因此，氨基磺酸盐电镀镍的温度不能够超过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

8、零件与镀液充分接触，同时，零件附近区域的镍离子能够得到及时补充，因此，阴极移动可以使用较大的电流密度，还能够提高镍电镀镀层均镀能力和光亮度；另外，由于电镀零件在电镀溶液中不停地运动，可以使零件表面产生的微气泡及时逸出，避免产生针孑L。阴极移动有水平移动或垂直移动等方式，可以根据零件的结构和镀槽大小进行选择，阴极移动的频率一般为15次／分钟左右。3．5镀液循环过滤镀液循环过滤的作用主要有：1)．净化镀液。主要清除溶液中的固体悬浮物；2)．镀液与电镀零件发生相对运动，起到