印制板插头镀金:如何减少孔隙率,提高镀金层耐蚀性

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  • 时间:2019-03-06 11:07
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电镀是用途十分广泛的行业,随着客户对印制板的要求不断提高,印制板制造厂家面临着各种新的难题。
客户对插头镀金的要求,除了通常的镍金镀层的厚度,镀层的结合力和一致性,以及镀层的硬度之外,有些要求严格的客户,把镀金的孔隙率要求和镀金层耐蚀性也作为其验收通过的条件,这就给生产厂家在生产工艺和品质控制上提出新的要求和新的挑战。
 
PART 1/印制电路板插头镀镍金
 
印制电路板插头镀镍金的质量要求,主要是耐磨性好,孔隙率小,具有一定的插拔次数。插头部位电镀镍层厚度应在3~5μm,电镀镍层厚度为0.5~1.5μm。
在大多数印制板插头镀金中,采用的是酸性微氰镀液电镀硬金。
在插头上部粘贴保护胶带→退除插头部分锡铅合金→表面刷洗→电镀镍→活化→插头镀金→回收→退去胶带→水洗→干燥→检验。
退除锡铅合金的溶液配方及操作条件如表1所示,它是采用化学法来去除插头部分的锡铅合金的。
该溶液必须具备一定的条件:对印制板基材无腐蚀作用,对铜腐蚀性小,退除速度快,退除后无残余镀层。
溶液配方反应作用概述:
配方1:退除锡铅速度较快,对铜腐蚀性小,反应过程中温度上升很快,自身分解速度加快。
配方2:退除锡铅速度很快,对铜腐蚀性较大,反应过程中温度上升较慢,污染小,成本低。配方中加入铜保护剂可减少铜腐蚀,且需要良好的通风条件。
配方3:退除锡铅速度适中,对铜腐蚀性较小,成本较高。
 
PART 2/插头镀镍
 
一般采用半光亮镍和光亮镍两种工艺,且镍镀层应均匀、细致、应力低、孔隙率少,镀层延展性好。
在印制板插头镀镍溶液中,合理的工艺配方和适宜的操作条件是很重要的,这有利于保持溶液的稳定性,便于后续操作。具体工艺配方及操作条件见表2。
 
1、镀镍溶液的维护
对镀液中的溶液进行定期化验并及时调整以保持镀液成分的稳定性,注意PH值的变化并及时调整,根据镀层需要严格加入防孔针剂,在使用镀液产生污染时,必须进行活性炭吸附、电解等处理。
 
2、镀镍溶液常见故障及解决方案
1.故障
(1)镀层结合力差:镀前处理或电接触的不良,杂质影响。
(2)镀层不均匀:电流密度小,主盐浓度不足或基板面发花所导致。
(3)镀层产生针孔:防针孔剂或硼酸不足,温度过低。
(4)镀层结晶粗糙有毛刺:PH值或电流密度过高,镀液过滤不彻底,阳极袋损坏。(5)镀层脆性高:杂质污染,PH值过高或温度过低引起。
2.解决方案
(1)加强镀前处理,其次仔细检查各电接点并作出调整。
(2)提高电流密度,分析镀液并适量加入,注意及时对板面作清理工序。
(3)及时补加镀液中的成分,适当提高温度,加强过滤。
(4)及时检查作出相应的调整,进行综合处理。
 
PART 3/插头镀金
 
插头镀金镀在镍之上,且纯度为99.9%,硬度大,为120~190kgf/mm^2,耐磨性高,达到在0.5μm时插拔500次不起皮不露底层金属。
耐温性能好,在0.5~1μm时350℃不变色。孔隙率小,且不允许孔隙集中在同一部位出现。此外,可焊性好、镀液稳定性好、维护方便。
 
插头镀金工艺选择
镀金方法:碱性氰化镀金,微氰酸性镀金,亚硫酸盐无氰镀金,复合络合原理镀金。
镀金方案的优缺点比较碱性氰化镀金:镀液剧毒,且电解液呈强碱性会浸蚀敷铜箔基板,致使铜箔与基板的附着力降低,不可用于印刷电路板的电镀。
微氰酸性镀金:采用了无氰络合剂,溶液呈弱酸性,是良好的有机络合剂,同时对铜箔与基板无腐蚀影响。镀层光亮,设备简单并采用非金阳极,配方简单、镀液稳定、投资少、管理方便。
亚硫酸盐无氰镀金:具有分散性、光亮性、整平性、延展性、可焊性较好等优点,但镀液稳定性差,采用亚硫酸盐作为无氰络合剂,溶液不稳定,易分解。
复合络合原理镀金:必须与导电剂、稳定剂、缓冲剂及络合剂等搭配使用,溶液配制过于繁琐,不易实现。综上所述,选择弱酸性微氰镀金方案是最佳的电镀工艺。这种方法较为成熟,操作安全。
 

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