1、插腳(ch jio)鍍金(d jn)工藝培訓教材何勇強插腳(ch jio)鍍金P C B上用鍍鎳來作為貴金屬襯底鍍層，對某些單面印制板，也常用作面層。對于重負荷磨損的一些表面，如開關觸點、觸片或插頭金，用鎳來作為金的襯底鍍層，可大大提高耐磨性。當用來作為阻擋層時，鎳能有效地防止銅和其它金屬之間的擴散。啞鎳/金組合鍍層常常用來作為抗蝕刻的金屬鍍層，而且能適應熱壓焊與釬焊的要求，唯讀只有鎳能夠作為含氨類蝕刻劑的抗蝕鍍層，而不需熱壓焊又要求鍍層光亮的PCB，通常采用光鎳/金鍍層（也就是我們的全板鍍金）。鎳鍍層厚度一般不低于2.5微米，通常采用3-5微米。我們常說的PCB鍍鎳有光鎳和啞鎳（也稱低應力鎳

2、或半光亮鎳），通常要求鍍層均勻細致，孔隙率低，應力低，延展性好的特點。1.1流程貼藍膠帶（貼藍膠帶時要自檢）壓藍膠帶切角或鑼邊上板微蝕水洗打磨水洗前活化DI水洗鍍鎳水洗后活化DI水洗鍍金水洗吹干下板撕藍膠帶氨水洗貼紅膠帶冷壓烘板熱壓過板1.2 流程詳解（材料、設備、原理、作用） 插腳鍍鎳金的作用是：通過電鍍的方法在金手指銅面鍍上鎳金，以起到保護鎳層并耐磨的作用。1.2.1 貼藍膠帶和壓藍膠帶：材料：目前使用的藍膠帶為3M藍膠帶，該膠帶的粘性比較小，不會有余膠，操作方便。我們以前曾經使用過日東的藍膠帶，該膠帶粘性好，但是有余膠，噴錫或沉金等表面處理都容易出現板面露銅的情況，有余膠一般采取走褪膜的

3、方法。藍膠帶要求為：結合力好，切面狀況整齊，切面處有余膠少，膠帶表面平整，涂膠面手感較不粘手，壓板后氣泡較少，操作性能好，容易拉、切、撕（如下圖1）。設備(shbi)：壓藍膠帶機，壓輥每班都要用酒精清潔，主要是清潔壓輥表面的膠帶碎等，防止沾附在板面或金手指上造成污染(wrn)，或損傷藍膠帶造成板面上金。（如下(rxi)圖2）（圖1：藍膠帶，切面整齊，切面處余膠少） 原理：在非金手指區域的板面貼上藍膠帶，目的防止板面鍍金。工藝要求：膠帶相交處重疊要超過2mm。膠帶貼得平整，板邊不許存在明顯的褶皺或空隙；以藥水不是因為貼膠帶不規范而藏匿在膠帶中，最后吹干時膠帶上面的水能夠較順利的吹走為原則。其他注

4、意事項參考工作指示（如下圖3）。膠帶重疊處（圖2：壓藍膠帶機） （圖3）1.2.2 切角或鑼邊：設備：切板機和鑼板機。一般要求使用鑼板機，原因是切角后，板角非常鋒利，容易擦花板面，而鑼板卻可以杜絕此問題。（如圖4、5） （圖4：切板角） （圖5：鑼板角）作用：切斷(qi dun)板邊的連接導線，防止板邊鍍上金。工藝(gngy)要求：不可鑼入板內或鑼斷工藝(gngy)導線（圖6），質量批量管制卡上的流程上有開V槽的板件不可以鑼掉角孔（V槽孔）。切斷板邊的導線，防止板邊鍍上金金指導線 （圖6）1.2.3 微蝕：材料：NPS（過硫酸鈉）和50%硫酸。原理：化學反應方程式S2O82-+2H+CuO 2

5、SO42-+Cu2+H2O，利用氧化還原反應清楚銅表面的氧化物，同時把銅面微粗化，提高鎳銅結合力。1.2.4 打磨材料：800目 針刷。曾經使用氈刷，但是磨痕大，而且孔隙率大，對一些金手指銅面鍍層不良嚴重的時候可以考慮使用。（圖7、8） （圖7：氈刷） （圖8：針刷）原理：對銅面進行打磨，使銅面粗化，提高鎳銅結合力，改善金手指的顏色。1.2.5 前后活化材料：50%硫酸。曾經使用物料MP49，該物料對銅面有一定的微蝕作用，當銅面清潔不良導致的結合力不好(b ho)的時候使用，不過由于現在硫酸的效果也可以，該物料已經停止購買。原理(yunl)：對銅面進行簡單(jindn)的清洗，除去板面的氧化物

6、，防止水洗后進入鍍鎳時插頭部分不被氧化而影響鍍層結合力作用，同時防止帶進藥水污染鎳缸。1.2.6 電鍍鎳a材料：硫酸鎳、鎳塊、硼酸、氯化鎳、碳酸鎳、光劑-G、潤濕劑-Nb原理：該系統屬高速鍍鎳陽極為金屬鎳塊，鍍液主要組成是硫酸鎳及光亮劑，由于溶液的流動是通過泵產生高速流動，使鍍液中金屬鎳離子迅速得到補充，而實現快速鍍鎳過程，鍍鎳的厚度是通過調整電流密度和運行速度來實現。 C鍍液中各成分作用：硫酸鎳：為鎳液中的主鹽，鎳鹽主要是提供鍍鎳所需的鎳金屬離子并兼起著導電鹽的作用。鍍鎳液的濃度隨供應廠商不同而稍有不同，鎳鹽允許含量的變化較大。鎳鹽含量高，可以使用較高的陰極電流密度，沉積速度快 ，常用作高速

7、鍍厚鎳。但是濃度過高將降低陰極極化，分散能力差，而且鍍液的帶出損失大。鎳鹽含量低沉積速度低，但是分散能力很好，能獲得結晶細致光亮鍍層。硼酸：用來作為緩沖劑 ，使鍍鎳液的PH值維持在一定的范圍內。實踐證明，當鍍鎳液的PH值過低，將使陰極電流效率下降；而PH值過高時，由于H2的不斷析出 ，使緊靠陰極表面附近液層的PH值迅速升高，導致Ni(OH)2膠體的生成，而Ni(OH)2在鍍層中的夾雜，使鍍層脆性增加，同時 Ni(OH)2膠體在電極表面的吸附，還會造成氫氣泡在電極表面的滯留，使鍍層孔隙率增加。硼酸不僅有PH緩沖作用，而且他可提高陰極極化，從而改善鍍液性能，減少在高電流密度下的“燒焦“現象。硼酸的

8、存在還有利于改善鍍層的機械性能。CI（氯離子）（圖11）：鎳陽極活化劑。因為我們現工藝采用可溶性陽極。而鎳陽極在通電過程中極易鈍化，為了保證陽極的正常溶解，在鍍液中加入一定量的陽極活化劑。通過試驗發現，CI氯離子是最好的鎳陽極活化劑。在含有氯化鎳的鍍鎳液中，氯化鎳除了作為主鹽和導電鹽外，還起到了陽極活化劑的作用。在不含氯化鎳或其含量較低的電鍍鎳液中，需根據實際性況添加一定量的氯化鈉。 溴化鎳或氯化鎳還常用來作去應力劑用來保持鍍層的內應力，并賦與鍍層具有半光亮的外觀。光劑（MPS-G）該添加劑的主要成份是應力消除劑，應力消除劑的加入，改善了鍍液的陰極極化，降低了鍍層(d cn)的內應力，隨著應力

9、消除劑濃度的變化，可以使鍍層內應力由張應力改變為壓應力。常用的添加劑有：萘磺酸、對甲苯磺酰胺、糖精等。與沒有去應力劑的鎳鍍層相比，鍍液中加入去應力劑將會獲得均勻細致并具有半光亮的鍍層。通常去應力劑是按安培一小時來添加的（現通用組合專用添加劑包括防針孔劑等），而我們(w men)現在是手動補加。潤濕劑（MPS-N）在電鍍過程(guchng)中，陰極上析出氫氣是不可避免的，氫氣的析出不僅降低了陰極電流效率，而且由于氫氣泡在電極表面上的滯留，還將使鍍層出現針孔。鍍鎳層的孔隙率是比較高的，為了減少或防止針孔的產生，應當向鍍液中加入少量的潤濕劑，如十二烷基硫酸鈉、二乙基已基硫酸鈉、正辛基硫酸鈉等，它是一

10、種陰離子型的表面活性物質，能吸附在陰極表面上，使電極與溶液間的界面張力降低，氫氣泡在電極上的潤濕接觸角減小，從而使氣泡容易離開電極表面，防止或減輕了鍍層針孔的產生。D藥水維護與監控溫度不同的鎳工藝，所采用的鍍液溫度也不同。溫度的變化對鍍鎳過程的影響比較復雜。在溫度較高的鍍鎳液中，獲得的鎳鍍層內應力低 ，延展性好，溫度加致50度C時鍍層的內應力達到穩定。一般操作溫度維持在55-60度。如果溫度過高，將會發生鎳鹽水解，生成的氫氧化鎳膠體使膠體氫氣泡滯留，造成鍍層出現針孔，同時還會降低陰極極化。所以工作溫度是很嚴格的 ，應該控制在規定的范圍之內，在實際工作中是根據供應商提供的最優溫控值 ，采用常溫控

11、制器保持其工作溫度的穩定性。PH值實踐(shjin)結果表明，鍍鎳電解液的PH值對鍍層性能(xngnng)及電解液性能影響極大。在PH2的強酸性電鍍(dind)液中，沒有金屬鎳的沉積，只是析出輕氣 。一般PCB鍍鎳電解液的PH值維持在34之間 。PH值較高的鍍鎳液具有較高的分散力和較高的陰極電流效率。但是PH過高時，由于電鍍過程中陰極不斷地析出輕氣，使陰極表面附近鍍層的PH值升高較快，當大于6時，將會有輕氧化鎳膠體生成，造成氫氣泡滯留，使鍍層出現針孔。氫氧化鎳在鍍層中的夾雜 ，還會使鍍層脆性增加。PH較低的鍍鎳液，陽極溶解較好，可以提高電解液中鎳鹽的含量，允許使用較高的電流密度，從而強化生產。

12、但是PH 過低 ，將使獲得光亮鍍層的溫度范圍變窄。 加入碳酸鎳或堿式碳酸鎳，PH值增加 ；加入氨基磺酸或硫酸，PH值降低，在工作過程中每四小時檢查調整一次PH值。陽極目前所能見到的PCB常規鍍鎳均采用可溶性陽極 ，用鈦籃作為陽極內裝鎳角已相當普遍。其優點是其陽極面積可做得足夠大且不變化，陽極保養比較簡單 。鈦籃應裝入聚丙烯材料織成的陽極袋內防止陽極泥掉入鍍液中。并應定期清洗和檢查孔眼是否暢通。新的陽極袋在使用前，應在沸騰的水中浸泡。 凈化當鍍液存在有機物污染時，就應該用活性炭處理。但這種方法通常會去除一部分去應力劑（添加劑），必須加以補充。其處理工藝如下；（1）取出陽極，加除雜水5ml/l，加

13、熱（6080度C）打氣（氣攪拌）2小時。（2）有機(yuj)雜質多時，先加入35ml/lr的30%雙氧水處理(chl)，氣攪拌3小時(xiosh)。（3）將35g/l粉末狀活性在不斷攪拌下加入，繼續氣攪拌2小時，關攪拌靜置4小時，加助濾粉使用備用槽來過濾同時清缸。（4）清洗保養陽極掛回，用鍍了鎳的瓦楞形鐵板作陰極，在0.50.1安/平方分米的電流密度下進行拖缸812小時（當鍍液存在無機物污染影響質量時，也常采用）（5）換過濾芯（一般用一組棉芯一組碳芯串聯連續過濾，按周期性便換可有效延期大處理時間，提高鍍液的穩定性），分析調整各參數、加入添加劑潤濕劑即可試鍍。分析鍍液應該用工藝控制所規定的工藝規

14、程的要點，定期分析鍍液組分與赫爾槽試驗，根據所得參數指導生產部門調節鍍液各參數。（6）攪拌鍍鎳過程與其它電鍍過程一樣 ，攪拌的目的是為了加速傳質過程，以降低濃度變化，提高允許使用的電流密度上限。對鍍液進行攪拌還有一個十分重要的作用，就是減少或防止鍍鎳層產生針孔。因為，電鍍過程中，陰極表面附近的鍍離子貧乏，氫氣的大量析出 ，使PH值上升而產生氫氧化鎳膠體，造成氫氣泡的滯留而產生針孔。加強對留鍍液的攪拌，就可以消除上述現象。常用壓縮空氣、陰極移動及強制循環（結合碳芯與棉芯過濾）攪拌。（7）陰極電流密度陰極電流密度對陰極電流效率、沉積速度及鍍層質量均有影響。測試結果表明，當采用PH較底的電解液鍍鎳時

15、，在低電流密度區，陰極電流效率隨電流密度的增加而增加；在高電流密度區，陰極電流效率與電流密度無關，而當采用較高的PH電鍍液鎳時，陰極電流效率與電流密度的關系不大。與其它鍍種一樣，鍍鎳所選取的陰極電流密度范圍也應視電鍍液的組分、溫度及攪拌條件而定，由于PCB拼板面積較大，使高電流區與低電流區的電流密度相差很大，一般采用2A/dm2為宜。e） 鎳缸保養PH值調節：硫酸及碳酸鎳有機污染(wrn)的處理：1-3升雙氧水（50%）在55溫度(wnd)下攪拌2小時，然后加入4mg/l活性炭粉處理2-4小時，靜置后用助濾粉進行過濾。金屬污染(wrn)的處理：Fe、Sn、Pb的分析低于10ppm，可用低電流密

16、度拖缸0.5A/dm2或0.5-0.8V。銅離子等可用高電流進行拖缸處理。每周保養，在條件允許的情況都要生產對鎳缸進行碳芯過濾和拖缸處理，因為在生產過程中，會有部分的藍膠帶掉落在缸里造成污染，同時定期對鎳塊進行處理（3-5%HCl進行浸泡2小時）。特別注意老PAL線，因為該鎳缸經常進水。如果拖缸板整片發黑，說明缸中金屬和有機雜質都比較多，通過碳芯和拖缸可以處理；如果對應噴嘴處的拖缸板發紅，說明鎳缸銅離子污染。定期對電刷進行清洗或更換；每次電刷清洗后要確認是否固定，防止松動造成電流波動。1.2.8 電鍍金材料：氰化金鉀（含金68.3%）、補充液7100、開缸液7100、校正液P、鈷校正液、基本導

17、電鹽、檸檬酸。原理：該部分屬高速鍍，鍍金的陽極是采用不溶性陽極，在鈦網上浸涂箔金組成，電鍍中鍍液通過循環泵交換迅速補充消耗的金離子。1.2.9 金手指清洗材料：氨水設備：沉金前后處理線作用：清洗金指氧化層，并能起到抗氧化的作用1.2.10 貼紅膠帶材料：紅膠帶（四維、柏瑞兩種）（圖9）作用：金手指貼上保護膠帶紅膠帶，防止金手指上錫。（圖10） （圖9） （圖10）1.2.11 壓板(y bn)、烘板設備：壓板(y bn)件機和烘箱（圖11、12）。作用：提高紅膠帶和板面的結合力，防止(fngzh)在噴錫時膠帶脫落。工藝要求：一般貼紅膠帶噴錫前板件停留時間不能超過12小時，超過必須重新烘壓板件。

18、因為時間超過后膠帶結合力不良，容易出現膠帶脫落的問題導致金手指上錫。 （圖11） （圖12）二、 問題的判斷和解決方法參考2.1 赫氏槽片的判斷：2.1.1 金赫氏槽片的判斷1）低電流區發暗原因及解決辦法：PH值過高，可以通過使用檸檬酸進行調整，經驗值一瓶500gAR級的檸檬酸大約可以調整PH值0.1-0.15。光劑低，可以使用光劑P（也叫校正液P），全名Correction Solution P。由于我們的補充液7100里含有光劑，所以這種藥水一般不添加。在對金缸處理后才添加，大約使用碳粉處理后要求加入3L光劑P。金濃度高，要求檢查液位，調整到合適濃度，根據目前實際的控制為4-8g/l，應該

19、是不會偏高，工作指示控制調整值為8g/l，而OMG建議為12g/l。溫度高。要求檢查加熱比和冷卻管的情況。一直以來溫度都比較穩定。電流密度低。每個星期要求實測一次電流情況(qngkung)。同時做赫氏槽片提高電流，觀察是否有改變來確認原因。有機雜質多，來源較多的情況是膠帶、進水和水洗不干凈，可以(ky)通過碳芯過濾來處理，但是由于碳芯會吸附金，造成金的浪費，所以盡量控制膠帶不要被擋水片刮掉到金缸中和防止金缸進水（老PAL線經常進水，要注意）銅、鉛含量高。該類以前MP80出現過一次，當時銅含量達到29ppm，當時進行了換半缸藥水的處理辦法。只要在平時的生產(shngchn)中要求生產多注意，在使

20、用光銅板的試走的時候一定要關掉金缸的循環。高電流區燒焦金濃度偏低，這種情況根據我們目前的控制，基本比較穩定。只要控制在范圍內，就沒有大問題。溫度低。這是最有可能的原因，因為從金缸取樣后到化學室，要有一定的溫度差，特別是冬天，所以一般情況最好取藥水后馬上進行。比重低。比重低會影響電流效率，而我們添加的比重鹽（基本導電鹽）全名為Basic Additive C。PH值偏低。可以使用25%的KOH進行調整。一般情況下只有剛開金缸的時候，才會偏低。由于實際生產的過程中，金缸的PH值是不斷升高的，如果出現異常的偏低，就要確認是否是前一次調整的檸檬酸添加過多，還是從后活化帶進的污染（擋水片是否破損）。中間

21、區域窄PH值過高光劑過多，處理辦法同前鈷濃度偏低。我們現在使用的金鈷鍍金液，當鈷含量較低時候，金指的顏色發紅。由于我們生產的過程中鈷是通過補充液7100進行補加，應該維持在正常的范圍內（一直以來都到0.4-0.6g/l之間），如果是正常生產的時候，突然降低得比較厲害，就得檢查擋水片是否正常，金缸是否進水、陽極是否影響等針孔：PH值高、有機(yuj)雜質多、光劑低等，處理辦法同前，到目前基本沒發現。結合力差（這在金層剝離的分析中有說明，根據目前的情況來看雜質鋅的影響(yngxing)是最大，該赫氏槽整個金面發青，低電流發暗，高電流燒焦）操作：在生產(shngchn)前沒有確認各個水洗和各個藥水缸

22、的循環是否正常就開始生產，從而造成板件的清潔效果差，從而金層剝離。鍍鎳金電流調節比實際要求的大；或是傳送帶速度不準確（過快或過慢），間接造成電流過大，電流大，鍍鎳容易燒焦剝離或金層超厚剝離。此種情況MP80去年12月曾出現一次要求金厚30u，由于速度過慢，而操作人員沒注意，金厚超過100 u，金層剝離。 生產保養時，鎳缸噴管清潔后噴嘴方向裝錯，造成鎳缸的藥水循環不好，同時將部分電流擋去，電流難以控制，金指容易燒焦，現象為一面金指燒焦厲害，而且通過調整鎳缸的各個參數都無法改善，整個鍍層發白。此問題曾發生，原因一是以前老PAL線鎳缸沒有擋板固定噴管，在生產過程中噴管被帶動，已增加；二是新工操作，這

23、已多次培訓，近期此問題較少。四是設備維修后，操作人員沒有對生產線進行清潔確認。今年2月老PAL出現一次。現象是整排手指金層剝離。設備影響：電流不穩定會造成鍍層比較粗糙，嚴重鍍層燒焦，從而使鍍層之間的結合力降低，金/鎳層剝離。而造成電流不穩定的因素有：電刷松動，整流機輸出不穩定，線路接口接觸不良。此問題在去年MP80發生過，當時金指出現大面積的剝離情況，經過檢查發現金鎳缸電刷有很大的松動，固定后正常。打磨效果不好：磨輪受磨損厲害、打磨壓力不夠、沒有打磨等；這樣鍍層打磨效果差，鍍層不均勻，降低鍍層的結合力：輕微的表現為顏色不良，嚴重的金層剝離。此種情況偶爾出現，基本都表現為顏色不良，生產金鎳厚要求

24、高（鎳200 u，金100 u左右）的板件就容易出現剝離。金鎳缸的循環不好。因為在鍍鎳的過程中，會產生大量的氣泡，如果循環不好，大量氣體就會吸附在金指銅面上無法逸走，從而金指容易燒焦。此種質量問題也曾出現。主要為過濾網或回流管堵塞的情況或回流過小。物料：擋水片質量差，在生產的過程中容易掉膠，從而污染了各個藥水缸，從而造成金指顏色不良，嚴重的金層剝離。近期的擋水片會出現此種情況。而當一些擋水片受破損，特別是白色擋水片，質地較硬，容易刮傷金指或污染金指。每周保養時對活化缸等進行徹底的清潔和更換，但是很快就會從活化缸中發現黑色的懸浮物，從而金指顏色不良。鎳缸也同時受污染：因為在6月上旬，鎳缸拖缸時發

25、現拖缸缸與上一次保養時相比(xin b)，金屬雜質比較多，整個拖缸缸發黑，而一個星期來，各個工藝參數正常，生產也沒有對鎳缸加入藥品，估計為擋水片或藍膠帶的污染。老PAL線鎳缸擋板刮傷板件，主要是擋板在生產過程中容易變形造成。此問題在6月下旬出現過一次。三是：藍膠帶的污染，由于在生產的過程中，部分的藍膠帶在擋水片的作用下被刮下掉在藥水缸中，從而造成污染。方法：金鎳缸溫度偏低，現象為金指異常燒焦，從而金鎳剝離。鎳缸受污染：鎳缸的污染主要來自加入的藥品。鎳缸添加的藥品主要是硫酸鎳，此種藥品雜質多，而且加藥量大，一般加藥后（20kg以上硫酸鎳），循環2-3小時后，棉芯上會附有大量的黃色泥狀污染物，拖缸

26、板會有大面積的發黑情況。這種情況金層剝離表現為點狀剝離。去年MP80出現過此種情況，當時使用膠帶試剝離后，發現(fxin)金指上有星點狀的剝離，通過拖缸和碳芯處理后，正常。故現在加藥大（超過20kg或累加超過25kg）都要求生產(shngchn)進行碳芯和拖缸處理。鎳缸的光劑或潤濕劑添加過量，因為光劑或潤濕劑陰離子型的表面活性物質，能吸附在陰極表面上，使電極與溶液間的界面張力降低，降低了鍍層的內應力，如果過量的時候，鎳的表面過于光滑，降低了鎳與金的結合力。處理方法為碳芯過濾并進行拖缸。金缸的雜質含量過高。一般情況下，金缸的雜質都控制在范圍內。雜質的來源有調節PH值的檸檬酸、金鹽、從鎳缸帶過來的雜物、藍膠帶中溶解出來的離子（Pb等）、擋水片、加了自來水等。從去年到現在主要發生的剝離情況為金缸的鋅離子過高造成，從赫氏槽片可以看出當鋅含量過高時，赫氏槽片發青厲