CN111893525A - 一种被动元器件镍锡电镀工艺 - Google Patents

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王金亮
刘双成
赵礼
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    • C25D5/12—Electroplating with more than one layer of the same or of different metals at least one layer being of nickel or chromium

Abstract

本发明提供了一种新型被动元器件镍锡电镀工艺，涉及电镀技术领域，尤其涉及电子元器件电镀领域，本发明被动元器件电镀工艺包括有活化步骤，预浸步骤，镀镍步骤，酸洗步骤，镀锡步骤以及后处理步骤，本发明通过优化电镀的工艺，优化生产线，优化生产方法等，可以兼容的更大生产范围，电阻规格从0402到2512，阻值从0R到20M都可以使用同一套工艺进行生产，适应较大产量的生产，同时，单一镀种的电镀时间仅需要2小时，效率非常高。

Description

一种被动元器件镍锡电镀工艺
技术领域
本发明涉及电镀技术领域，具体涉及了一种被动元器件镍锡电镀工艺。
背景技术
目前随着时现代科技提高，电子产品的飞速发展，人们的生活越来越多的依 赖与电子产品；而随着人们对电子产品的需求越来越多，作为电子产品重要组成 部分的被动元器件绝大部分都需要电镀加工；随着用户对品质要求的日益加深， 传统的对片式元器件的电镀加工缺点越来越明显：
①电流作业范围窄，产品投料量少；
②焊锡不稳定，焊到线路板后经常出现偏移；
③双片数量多
④锡层受热后容易发黄变色；
对此，需要开发设计一种新型的电镀工艺，解决电子产品中被动元器件存 在的上述问题。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种新型的被动元器件镍锡电镀 工艺，具有电流范围较宽，焊锡性比较稳定，双片数量少，投料量比较大的优 点。
本发明解决其技术问题所采用的的技术方案是：一种被动元器件镍锡电镀 工艺，包括如下步骤：
活化步骤：准备活化槽，活化槽内准备活化液，所述活化液为浓度为3-7％ 的硫酸，将被动元器件浸泡在活化液中，活化时间不超过60s，活化完成后的被 动元器件使用纯水清洗，每次清洗时间不少于30s，反复清洗至少两遍；
活化步骤目的是活化镍表面；在批量化生产中保证品质的稳定；
镍前预浸步骤：准备预浸槽，预浸槽内填充预浸液，所述预浸液为浓度在 0.5-1％的硫酸溶液，被动元器件完全浸没在预浸槽内不少于30s；
镀镍步骤：准备镀镍槽，所述镀镍槽内填充有基础盐，阳极活化剂，pH缓 冲剂以及镍添加剂，其中JY-NiMu(硫酸镍)为镀镍工艺基础盐，JY-NiAct(氯 化镍)为阳极活化剂，硼酸为pH缓冲剂，JY-Ni003为镍添加剂，JY-Ni003为深 圳顺信精细化工有限公司生产的镍走位剂，所述其中JY-NiMu(硫酸镍)浓度 为350-450g/L，JY-NiAct(氯化镍)的浓度为30-60g/L，硼酸的浓度为40-60g/L， JY-Ni003浓度为10-50ml/L；
镀镍槽内的原料pH值调节至4.2-4.8；
镀镍工艺中，金属镍为阳极，被动元器件为阴极，电镀时间为118-124min；
电镀完成后，被动元器件进行水洗处理，水洗处理采用纯水进行清洗，每 次清洗时间不少于30s，且清洗次数不少于4次；
酸洗步骤：准备酸洗槽，酸洗槽内放置柔性络合酸JY-NSAct(柠檬酸)，所 述JY-NSAct(柠檬酸)的浓度为30-50g/L，酸洗时间不超过180s，酸洗完的被 动元器件进行清洗，采用纯水进行清洗，清洗时间不超过30s；
酸洗步骤中使用的JY-NSAct是一种非常柔和的络合酸，可以有效的去镍表 面的氧化层，保证镀锡前没有钝化层的存在；
镀锡步骤：在镀锡槽内准备镀锡原料，镀锡原料包括硫酸亚锡基础盐， JY-Sn001，JY-Sn002以及JY-Sn003，所述JY-Sn001，JY-Sn002以及JY-Sn003 是深圳顺信精细化工有限公司生产的中性锡开缸剂，中性锡导电盐以及中性锡 补充剂，硫酸亚锡浓度为20-35g/L，JY-Sn001浓度为80-150g/L，JY-Sn002浓度 为200-300ml/L，JY-Sn003浓度为10-50ml/L；
取上述镀锡槽内药水进行稀释，稀释至原药水浓度的1/3-1/2后进行预浸， 预浸时间不少于30s；
镀锡时，阳极为金属锡，阴极为被动元器件；
镀锡时间为118-124min；
镀锡完成后，对被动元器件进行清洗，清洗采用纯水，每次清洗时间不少 于30s，且清洗不少于3次；
后处理步骤：在中和槽内放置JY-B001溶液，所述JY-B001溶液是深圳顺 信精细化工有限公司生产的锡抗高温保护液，其浓度为30-50ml/L，被动元器件 放入中和槽内进行中和处理，处理时间不少于60s，形成一层致密的氧化膜；
后处理完成后进行纯水清洗处理，纯水处理时间不少于30s，纯水清洗不少 于3次。
优选的，镀镍步骤中镍添加剂还包括有JY-Ni004，所述JY-Ni004浓度为 2-5ml/L。
优选的，所述镀镍步骤中，阳极金属镍为含硫镍冠。
优选的，所述镀锡步骤中，阳极金属锡为99.99％的锡球。
相比现有技术，本发明增加锡前活化，活化镍表面，提高了品质，同时也 保证了连续生产的重复性与稳定性，同时，本工艺在保证锡膜厚度情况下，双 片率(双片是产品背导与背导粘连在一起，双片和电流大小有关，电流过大， 双片数量也越多)可以控制在2-5％(摇双次数多容易造成产品碎裂，双片结合 紧，也难以分开，分开也会造成镀层的破坏)，保证品质。在电镀镍层表面覆 着锡层，锡层保护了镍的可焊性，保证了产品的可焊率高，不容易出现脱焊的 情况，同时，最后的后处理形成的防氧化膜，可以隔绝空气，防止电镀后的产品变色。
具体实施方式
下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不 相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形 成新的实施例。
实施例1
一种被动元器件镍锡电镀工艺，包括如下步骤：
活化步骤：活化槽内准备活化液，活化液为浓度为3-7％的硫酸，将被动元 器件浸泡在活化液中，活化时间60s，活化完成后的被动元器件进行两边清洗， 每次清洗30s；
预浸步骤：准备预浸槽，预浸槽内填充预浸液，所述预浸液为浓度在0.5％ 的硫酸溶液，被动元器件完全浸没在预浸槽内30s；
镀镍步骤：准备镀镍槽，所述镀镍槽内填充有基础盐，阳极活化剂，pH缓 冲剂以及镍添加剂，镀镍槽内的原料浓度为JY-NiMu(硫酸镍)350g/L，JY-NiAct (氯化镍)30g/L，硼酸40g/L，JY-Ni003为10ml/L，JY-Ni004为2ml/L；
镀镍槽内的原料pH值调节至4.2-4.8；
镀镍工艺中，金属镍为阳极，被动元器件为阴极，电镀时间为118-124min；
电镀完成后，被动元器件进行水洗处理，水洗处理采用纯水进行清洗，每 次清洗时间不少于30s，且清洗次数不少于4次；
酸洗步骤：准备酸洗槽，酸洗槽内放置柔性络合酸JY-NSAct(柠檬酸)，所 述JY-NSAct(柠檬酸)的浓度为30g/L，酸洗时间180s，酸洗完的被动元器件 采用纯水进行清洗30s；
镀锡步骤：在镀锡槽内准备镀锡原料，原料浓度为，硫酸亚锡20g/L，JY-Sn001 为80g/L，JY-Sn002为200ml/L，JY-Sn003为10ml/L；
取上述镀锡槽内药水进行稀释，稀释至原药水浓度的1/3-1/2后进行预浸， 预浸时间不少于30s；
镀锡时，阳极为金属锡，阴极为被动元器件；
镀锡时间为118-124min；
镀锡完成后，对被动元器件进行清洗，清洗采用纯水，每次清洗时间不少 于30s，且清洗不少于3次；
后处理步骤：在中和槽内放置JY-B001溶液，所述JY-B001溶液是深圳顺 信精细化工有限公司生产的锡抗高温保护液，其浓度为30-50ml/L，被动元器件 放入中和槽内进行中和处理，处理时间不少于60s，形成一层致密的氧化膜；
后处理完成后用纯水清洗3次处理，每次处理30s。
实施例2
实施例2与实施例1的区别在于：实施例2中的预浸步骤的预浸液浓度， 镀镍步骤中的原料浓度，酸洗步骤中的柠檬酸浓度以及镀锡步骤中的镀锡原料 浓度与实施例1不同，具体的参数如下：
预浸步骤：准备预浸槽，预浸槽内填充预浸液，所述预浸液为浓度在0.75％ 的硫酸溶液，被动元器件完全浸没在预浸槽内30s；
镀镍步骤：准备镀镍槽，所述镀镍槽内填充有基础盐，阳极活化剂，pH缓 冲剂以及镍添加剂，镀镍槽内的原料浓度为JY-NiMu(硫酸镍)400g/L，JY-NiAct (氯化镍)45g/L，硼酸50g/L，JY-Ni003为30ml/L，JY-Ni004为3.5ml/L；
酸洗步骤：准备酸洗槽，酸洗槽内放置柔性络合酸JY-NSAct(柠檬酸)，所 述JY-NSAct(柠檬酸)的浓度为40g/L，酸洗时间180s，酸洗完的被动元器件 采用纯水进行清洗30s；
镀锡步骤：在镀锡槽内准备镀锡原料，原料浓度为，硫酸亚锡27.5g/L， JY-Sn001为115g/L，JY-Sn002为250ml/L，JY-Sn003为30ml/L。
取上述镀锡槽内药水进行稀释，稀释至原药水浓度的1/3-1/2后进行预浸， 预浸时间不少于30s；
实施例3
实施例3与实施例1的区别在于：实施例3中的预浸步骤的预浸液浓度， 镀镍步骤中的原料浓度，酸洗步骤中的柠檬酸浓度以及镀锡步骤中的镀锡原料 浓度与实施例1不同，具体的参数如下：
预浸步骤：准备预浸槽，预浸槽内填充预浸液，所述预浸液为浓度在1％的 硫酸溶液，被动元器件完全浸没在预浸槽内30s；
镀镍步骤：准备镀镍槽，所述镀镍槽内填充有基础盐，阳极活化剂，pH缓 冲剂以及镍添加剂，镀镍槽内的原料浓度为JY-NiMu(硫酸镍)450g/L，JY-NiAct (氯化镍)60g/L，硼酸60g/L，JY-Ni003为50ml/L，JY-Ni004为5ml/L；
酸洗步骤：准备酸洗槽，酸洗槽内放置柔性络合酸JY-NSAct(柠檬酸)，所 述JY-NSAct(柠檬酸)的浓度为50g/L，酸洗时间180s，酸洗完的被动元器件 采用纯水进行清洗30s；
镀锡步骤：在镀锡槽内准备镀锡原料，原料浓度为，硫酸亚锡35g/L，JY-Sn001 为150g/L，JY-Sn002为300ml/L，JY-Sn003为50ml/L。
取上述镀锡槽内药水进行稀释，稀释至原药水浓度的1/3-1/2后进行预浸， 预浸时间不少于30s；
实验一：
上述三组实施例得到的被动元件各随机抽取3片进行阻值、总重、双片重 以及双片率进行试验，得到的试验数据如下：
Figure BDA0002625702140000071
实验二：
可焊性测试：
Figure BDA0002625702140000072
Figure BDA0002625702140000081
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的 范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换 均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (4)

1.一种被动元器件镍锡电镀工艺，包括如下步骤：
活化步骤：准备活化槽，活化槽内准备活化液，所述活化液为浓度为3-7％的硫酸，将被动元器件浸泡在活化液中，活化时间不超过60s，活化完成后的被动元器件使用纯水清洗，每次清洗时间不少于30s，反复清洗至少两遍；
镍前预浸步骤：准备预浸槽，预浸槽内填充预浸液，所述预浸液为浓度在0.5-1％的硫酸溶液，被动元器件完全浸没在预浸槽内不少于30s；
镀镍步骤：准备镀镍槽，所述镀镍槽内填充有基础盐，阳极活化剂，pH缓冲剂以及镍添加剂，其中JY-NiMu(硫酸镍)为镀镍工艺基础盐，JY-NiAct(氯化镍)为阳极活化剂，硼酸为pH缓冲剂，JY-Ni003为镍添加剂，JY-Ni003为深圳顺信精细化工有限公司生产的镍走位剂，所述其中JY-NiMu(硫酸镍)浓度为350-450g/L，JY-NiAct(氯化镍)的浓度为30-60g/L，硼酸的浓度为40-60g/L，JY-Ni003浓度为10-50ml/L；
镀镍槽内的原料pH值调节至4.2-4.8；
镀镍工艺中，金属镍为阳极，被动元器件为阴极，电镀时间为118-124min；
电镀完成后，被动元器件进行水洗处理，水洗处理采用纯水进行清洗，每次清洗时间不少于30s，且清洗次数不少于4次；
酸洗步骤：准备酸洗槽，酸洗槽内放置柔性络合酸JY-NSAct(柠檬酸)，所述JY-NSAct(柠檬酸)的浓度为30-50g/L，酸洗时间不超过180s，酸洗完的被动元器件进行清洗，采用纯水进行清洗，清洗时间不超过30s，
镀锡步骤：在镀锡槽内准备镀锡原料，镀锡原料包括硫酸亚锡基础盐，JY-Sn001，JY-Sn002以及JY-Sn003，所述JY-Sn001，JY-Sn002以及JY-Sn003是深圳顺信精细化工有限公司生产的中性锡开缸剂，中性锡导电盐以及中性锡补充剂，硫酸亚锡浓度为20-35g/L，JY-Sn001浓度为80-150g/L，JY-Sn002浓度为200-300ml/L，JY-Sn003浓度为10-50ml/L；
取上述镀锡槽内药水进行稀释，稀释至原药水浓度的1/3-1/2后进行预浸，预浸时间不少于30s；
镀锡时，阳极为金属锡，阴极为被动元器件；
镀锡时间为118-124min；
镀锡完成后，对被动元器件进行清洗，清洗采用纯水，每次清洗时间不少于30s，且清洗不少于3次；
后处理步骤：在中和槽内放置JY-B001溶液，所述JY-B001溶液是深圳顺信精细化工有限公司生产的锡抗高温保护液，其浓度为30-50ml/L，被动元器件放入中和槽内进行中和处理，处理时间不少于60s，形成一层致密的氧化膜；
后处理完成后进行纯水清洗处理，纯水处理时间不少于30s，纯水清洗不少于3次。
2.根据权利要求1所述的一种被动元器件镍锡电镀工艺，其特征在于：镀镍步骤中镍添加剂还包括有JY-Ni004，所述JY-Ni004浓度为2-5ml/L。
3.根据权利要求1所述的一种被动元器件镍锡电镀工艺，其特征在于：所述镀镍步骤中阳极金属镍为含硫镍冠。
4.根据权利要求1所述的一种被动元器件镍锡电镀工艺，其特征在于：所述镀锡步骤中，阳极金属锡为99.99％的锡球。
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