化学镀Ni、Co基合金功能材料的最新发展

　　文/林忠华，林琳，杜金辉·淄博波尔化学镀技术研究所

　　本文主要对化学镀镍（Ni）、钴（Co）基合金功能材料在防腐和PCB（Printed Circuit Board 印刷线路板行业及磁性薄膜材料行业的最新发展进行了探讨。

　　自我国1992年颁布了自催化镍一磷镀层国家标准以来，化学镀镍得到了飞快的发展，对提高我国的防腐技术水平有很大贡献。但是，在化学镀多元合金方面研究进展缓慢，对其规模化生产报道也极少。
 

　　近年来研究镍（Ni）基化学镀多元合金的论文在逐渐增加，而钴（Co）基化学镀多元合金的论文却相对比较少。

　　钴（Co）基为磁性镀层，在不含镍的情况下为生物合金镀层同样有广泛的用途，如：钴一铬（Co一Cr）合金镀层可用于医用材料表面改性领域，同时它也是非常好磁性薄膜材料，在电子、计算机领域有广泛的用途；钴一钐一M（Co一Sm一M）合金镀层可用于航空航天、国防、军事、计算机等领域。

化学镀Ni基薄膜含金材料

　　化学镀镍一锡一磷（Ni一Sn一P）合金镀层以优异的物理化学性能得到国内外专家学者的认可。

　　通过试验，将镍锡磷合金镀层稳定在Ni:86~89、Sn：2~12、P：8.8~10；延展性保持在5%，工业化生产流水线样品抽检22μm/厚度，盐雾试验300h，基体未见红点（锈点）；耐高温腐蚀，380℃不变色；焊接性能极其优良；镀层在海洋环境腐蚀方面性能优良，36μm己通过海水腐蚀测试。之后以化学镀Ni一Sn一P合金镀层为研究平台，开发了PCB（印刷线路板）行业使用Ni一Sn一P合金镀层。

　　PCB行业一直都在使用电镀镍或化学镀镍，特别是随着PCB的技术发展和市场变化，设备与材料的供应都存在越来越激烈的竞争，我国虽有成为世界第一大PCB生产制造商，但有自主知识产权的技术却很少。为此提高、改造PCB相关的制造技术也是当务之急。

　　在制造PCB的过程中，化学镀镍起到了明显的作用，使这项技术在国内外迅速铺开，PCB企业得到了迅速膨胀，企业利润急剧压缩，加之各自掌握的化学镀镍溶液千差万别，在给掌控镀层质量方面带来困难，特别是化学镀镍层要求在2.5~3μm之间，这给该项技术提了一个很高的要求。

　　在印制电路板的制造工艺流程中，产品最终表面可焊性处理，对产品的装配和使用起着至关重要的作用。镍/金镀层的焊接性主要有镍层来体现，金镀层主要是保护镍层的焊接性，化学镀镍层是作为金与铜基体之间的阻挡层，以防止生成金与铜的金属间化合物而导致表面性能发生变化。

　　近期与国内某PCB生产商合作研究用Ni一Sn一P合金镀层代替电镀镍或化学镀镍的可能性，厂家抗蚀性测试数据为：镍磷合金在1：2的硝酸中浸泡10s，全部氧化变色。镍锡磷合金在1:2的硝酸中浸泡5min，有少数位置变色（1：2的硝酸为1份硝酸与2份水的混合溶液），焊接性良好（见图1）。Ni一Sn一P合金镀层对高频信号理论上没有影响，但目前还没有具体数据，这需要探讨。

　　图1  此板在1：2的硝酸中浸泡5min，有少数位置变黑

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