PCB电镀镍工艺是电子制造中至关重要的一个环节，主要目的是提高PCB的耐磨损性和防止金属间的扩散。本文将详细介绍PCB电镀镍工艺的用途、特性、相关化学成分以及常见故障的解决方法。
1. 作用与特性：
- 镀镍作为中间层：PCB上镀镍可以作为贵金属（如金）和贱金属（如铜）之间的阻挡层，防止它们之间的化学反应。
- 提升耐磨性：在高负荷的接触面上，镍镀层能显著提高耐磨性，例如在开关触点和插头金上。
- 抗蚀刻保护：镍层能作为抗蚀刻层，特别适用于需要热压焊或钎焊的应用。
- 光镍/哑镍的选择：根据具体需求，可以选择光亮或低应力的镍层，光镍通常用于需要良好视觉效果的场合，而哑镍则用于需要更低应力和更好延展性的场合。
2. 氨基磺酸镍（氨镍）：
- 特性：氨基磺酸镍镀层具有低内应力、高硬度和优异的延展性，适合金属化孔电镀和接触片镀层。
- 应用：因其低应力特性，广泛应用，但成本较高且稳定性较差。
3. 改性瓦特镍（硫镍）：
- 成分：硫酸镍与溴化镍或氯化镍，其中溴化镍更常用于产生半光亮、低应力的镀层，成本较低，适合后续电镀活化。
4. 镀液组分的作用：
- 主盐：氨基磺酸镍和硫酸镍提供镍离子，同时也起导电作用。镍盐浓度影响沉积速度和镀层质量。
- 缓冲剂：硼酸维持镀液pH值稳定，防止镍氢化合物的生成，影响镀层的脆性和孔隙率。
- 阳极活化剂：氯离子或溴化物确保阳极的正常溶解，防止钝化。
- 添加剂：应力消除剂降低镀层内应力，提高镀层均匀性和延展性，例如萘磺酸、对甲苯磺酰胺和糖精。
- 润湿剂：减少或防止针孔的产生，通过降低氢气泡在电极表面的附着力，如十二烷基硫酸钠等。
5. 镀液维护：
- 温度：镀镍液的温度影响镀层的内应力和针孔率，一般控制在55-60℃，过高或过低都会影响镀层质量。
故障解决方法通常涉及调整镀液成分、控制温度、监控电流密度以及定期清洗和更换失效的添加剂。在实际生产中，必须严格遵循供应商提供的操作指南，定期进行电导率、pH值、镍离子浓度等参数的检测和调整，以确保镀镍工艺的稳定性和一致性。此外，良好的镀前处理，如清洁和活化，也是防止镀层缺陷的关键步骤。在遇到镀层不良、针孔、脆性等问题时，应分析可能的原因，如溶液污染、电镀条件不适宜等，并采取相应措施进行纠正。
