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摘要：近些年来，在PCB行业快速发展背景下，一些产品生产对合金镀层硬度、抗腐蚀性以及耐磨性等多方面性能提出了更为严格的要求，镀层相关处理加工工艺也需要不断进行更新和优化。针对PCB合金镀层低温热处理技术而言，其作为现阶段一种较为新型的处理技术，具有良好的发展前景。该技术在实际中的应用主要是实现了材料热处理工艺与PCB化学镀镍磷合金处理技术之间的有机结合，通过对该方式的应用对材料潜力进行更为深入的挖掘，促使PCB的硬度、耐磨性以及耐腐蚀性等性能上升到一个新的高度。基于此，本文主要围绕PCB合金镀层低温热处理技术进行分析和探讨，以供参考。 关键词：PCB；合金镀层；低温热处理
引言：合金镀层的特点主要表现在密度小、机械强度高、导热性能良好等，在各行业中的应用都比较常见，但与同时也存在相应缺陷，例如硬度、耐磨性以及抗腐蚀性差等。为了改善和提高合金镀层的硬度、抗腐蚀性和耐磨性能，现阶段工业生产中通常会加强合金表面镀镍
工艺的使用[1]。然而该技术容易导致合金镀层出现起皮以及脱落等情况，具有一定局限性。针对此方面问题，PCB合金镀层低温热处理技术的应用能够发挥明显优势，对该技术进行深入分析和探索具有非常重要的现实意义。
一、化学浸镀技术应用原理
化学浸镀技术在使用过程中不需要进行通电，其主要依靠的是氧化还原反应原理，通过在含有金属离子的溶液中使用适量的强还原剂，以此来实现金属离子的还原，使还原之后的金属能够沉积到材料表面，最终形成具有致密性的镀层。化学浸镀技术使用的溶液主要包括化学镀银、镀镍、镀铜、镀镍磷等。在这当中的镀镍磷在PCB行业中的应用优势表现较为突出，其硬度、耐磨性以及耐腐蚀性较为良好，可以保持镀层的均匀性以及光洁度，实现镀层和机体之间的稳固结合。
而化学镀镍磷使用依靠的原理主要是原子氢态理论，使用流程为以下：第一，镀液在加热过程中，在水溶液中添加适量的自亚磷酸盐来实现脱氢，以此便会产生相应的亚磷酸根，在此过程中也会进行初生态原子氢的释放；第二，该部分原子氢会对金属表面发挥相应的吸附和催化效果，提高金属表面的活性，在这样的情况下，镀液内部所含有的镍阳离子便 会发生还原反应，所产生的金属镍便会在催化金属的表面进行沉积；第三，次亚磷酸根在该过程中会逐渐分解和还原成磷；第四，伴随着镍原子与磷原子的沉积，最终会产生相应的镍磷固溶体。
在此反应过程中，催化剂会对次亚磷酸盐产生效果，从而会形成一定数量的氢原子，该氢原子具有成活性，其能够实现镍离子的还原，使其转化成金属镍，并且，活性氢原子同样会实现次亚磷酸根的还原，使其转化为单质磷，所以在这当中所产生的镀层属于镍磷合金固溶体。产生的镍可以发挥自催化效果，促使氧化反应可以逐步实现，在这样的情况下，镍磷层的厚度会逐渐增加，基于理论层面而言，镀层厚度和反应时间两者之间呈正比关系，因此实际操作过程中需要围绕该特点进行充分考虑。
通过实际的反应结果能够了解到，在反应过程中所产生的氢离子会对催化剂产生吸附效果，与此同时还产生了较多的氢气，所以可以判定镀层内部存在氢，并且存在较大的内应力以及较多的气泡孔隙，该孔隙的存在除了一定程度减小了镀层和基体之间形成的结合力，还使得镀层致密性以及硬度发生了较为明显的降低。
（图一）镀层微观气泡孔隙
铸造论坛二、PCB合金镀层低温热处理技术研究现状
现阶段所存在的合金镀层硬度方面的问题，主要是受到药水体系以及镀层内部磷的影响，因此无法实现该问题的完全避免，对其开展的优化工作可以从以下几方面出发。
（一）温度
镀液温度不仅会对其自身稳定性产生直接性影响，还会影响镀层沉积速度和质量，要想保证化学镀镍催化反应的充分性和反应效率，其中的一个重要前提是处在加热条件，大部分化学镀镍的单个反应仅能够在温度达到50摄氏度以上才可以加快反应速度，现阶段PCB行
业内部更多使用的是酸性次磷酸盐溶液，在实际操作过程中将温度控制在80到90摄氏度之内，在温度逐渐升高的情况下，镀层也会随之加快，然而在镀液温度达到一定程度之后，镀液的稳定性便难以得到保证，很有可能会出现自动分解情况蛋白酶体[2]。所以，在实际操作过程中，应该遵循具体情况具体分析原则，保证温度控制的适宜性，同时尽可能保持温度不会发生过多的变化。温度不仅会对镀速产生影响，还会对镀层质量起到决定性作用，伴随着温度的升高，镀速便会加快，在此过程中，镀层内部含有磷的数量也会降低，与此同时镀层压力以及孔隙率也会出现较为明显的增加。所以，如果化学镀镍时温度发生了较为剧烈的变化，那么便有可能出现状镀层，不仅无法保证镀层质量，还会大大降低镀层的结合力。
（二）PH值
PH值会对镀液、工艺和镀层产生较为严重的影响，因此对该工艺参数进行严格控制是非常有必要的。对于酸性化学镀镍来说，PH值会决定着沉积速度和镀层的含磷量，在PH值提高的情况下，镍沉积速度也会随之加快，在此过程中的镀层含磷量会发生降低。与此同时，PH值如果出现变化，同样会对镀层内部的应力分布情况产生较大的影响，若实际中镀
液的PH值相对较高，那么所获取的镀层通常会表现为含磷数量少和拉应力，若镀液的PH值相对较低，那么其通常的表现是压应力。无论针对哪一化学镀镍溶液而言，其都拥有其专门的PH值范围，在进行化学镀镍施镀时，在镍-磷逐渐沉积的过程中，H+也会逐渐产生，与此同时，镀液PH值也会逐渐降低。所以，在实际生产工作中一定要在PH值的调整方面给予足够重视，使镀液PH值能够维持在一个合理的范围之内，保证其所发生波动范围不会超过0.3[3]。对于PH值的调整来说，通常会加强经过稀释氨水或者氢氧化钠的使用，采用搅拌方式开展相关操作。实践操作中所使用碱液的不同，其对镀液产生的影响也不一样，如果使用氢氧化钠进行PH值的调节，那么只会进行反应期间产生氢离子的中和，不会产生任何的结合效果，应用该方式进行酸镀调整，很有可能会使得镀层应力得到进一步扩张。如果使用氨水进行PH值的调节，那么不仅会对镀液氢离子进行中和，还会和镀液中含有的NI2+进行反应，最终产生相应的合络结合物，这便会对亚磷酸沉淀情况起到良好的抑制效果，促使镀液稳定性得到进进一步提升，并且根据实践研究表明，铵离子的使用还可以促使化学镀镍沉积速度加快。
(三）搅拌
对镀液展开适宜的搅拌操作，有利于促使镀液稳定性得到进一步提高，并且还有益于提高镀层质量。对于搅拌而言，其能够有效避免镀液出现局部过热情况，实现对补充镀液局部组成浓度的控制，防止某部分的PH值出现过于明显的变化，为镀液稳定性提供可靠保障。并且，搅拌还可以使反应物在更短的时间之内与工件表面相分离，促使沉积效率得到提高，进而保证镀层整体质量，在这样的情况下，镀层表面便通常不会产生操作气孔等问题，但如果实际的搅拌过度，还有可能导致工件局部出现漏镀问题，甚至还会加快镀液的溶解速度。
三、相关技术的优化要点
人间 李锐（一）化学镍磷合金镀层优化
在实践工作中通过化学镀方法的应用获取非晶态镍磷合金镀层，在此基础上利用温控系统、搅拌系统都能够来提高镀液环境的控制效果，促使其能够长期处于适宜条件下运行，为最终所获取镍磷合金镀层的稳定性提供保障。通过研究能够了解到，铜表面的平整度以及微观粗糙程度会对合金镀层以及铜机体结合力产生相对较大的影响，并且也会对合金镀层结晶的均匀性产生决定性作用。对于粗糙度之间存在差异的铜面来说，较大结晶与较小
结晶之间存在的间隙相对较大，致密性难以达到预期，与此同时大小结晶情况的出现同样会导致镀层的均匀性大大降低。当前市场上通常会采用微蚀药水处理方法根据实际需求实现对铜面粗糙度的控制，若实际的铜面氧化程度存在相应差异，便不能够保证其粗化均匀性。对此，在实践工作中通过使用磨机以及高精度陶瓷，使用该物理方法与喷砂方式结合来对铜面进行相应处理，根据最终处理结果能够发现，铜面的平整度以及粗化均匀性都获得了较为明显的提高，铜面在经过处理之后，便产生的相应的纹路，在这样的情况下，合金镀层和铜结合力得到了较为明显的提升，硬度均匀性以及致密性同样获得了整体上的优化，有利于满足实际应用需求。
（图二）铜面纹路
（二）PCB合金镀层低温热处理应用
高顺青针对化学镀镍磷来说，其镀层在硬度、耐蚀性以及耐模型方面的优势表现较为突出，因此目前被常用于机械、电子以及化工等行业。各领域所生产的新产品在镀层硬度、耐磨性以
及耐腐蚀性等方面提出了比以往更为严格的要求，镀层性能的优化成为了该目标实现过程中的重要突破点。针对热处理技术而言，其在汽车、变速齿轮生产等领域的应用比较广泛，通过可以应用该技术，有利于充分发挥其在提高材料性能方面的优势和作用，根据PCB结构以及合金镀层特点展开深入分析，能够发现，机械制造领域所使用的高温热处理工艺在PCB产品中的使用并不具有适用性，针对此方面情况，在实践操作中，应该基于PCB产品可以承受的温度范围来采用合理可行措施，促使化学镀镍磷镀层的性能可以得到全面优化。
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