镀镍层的内应力故障排除：关于镀镍层的内应力

镀镍是电子电镀中的重要镀种，很多电子产品的不同构件都要用到镀镍工艺。同时电子电镀中对镀镍的内应力有较为严格的要求，通常都是希望获得低应力的镀镍层。金属镍本身的塑性是较好的，易于压延，但是电镀镍却有较高的硬度，并且在不同的电镀条件下所镀得的镀层的力学性能有很大的差异。镍的标准电极电位是-0．25V，但镍的平衡电位和析出电位会由于电镀条件的不同而有所不同。比如当pH值为6时，可通过电极电位方程计算得知出其平衡电位为-0．36V，而当镀液的pH值是3时，其平衡电位是-0．18V。这种变化使氢的析出电位也随之变化，对镀层性能肯定是会有影响的，这在后面的pH值的影响一节中会专门谈到。

镀镍层极易钝化，这也是它具有较好耐腐蚀性的原因，但也是镀镍层容易分层的原因。这种易钝化性与其内应力是否有关联尚有待进一步研究，但内应力高的镀层的结合力不好已经是公认的。

电镀层的应力是其结晶过程与冶炼学结晶过程不同而产生的。对镀镍层来说，这种不同是很明显的，尤其当使用有电镀添加剂时，这种应力效应就更加明显，但是对镀镍层内应力产生影响的不仅仅只是添加剂，其他一些物理的、电化学和化学的因素都会对镀层的应力产生影响。比如工艺参数、镀液组成、杂质等都会对镀层应力有影响。当镀层的内应力较大时，在宏观上就会表现为镀层硬度高、容易起皮、开裂和延展性变差等。

定量地测量镀层内应力是有困难的，但也有一些定性或半定量的方法可以从宏观上测量镀层应力的方向和相对大小。比如使用条形阴极法，在镀层应力测试仪上测量镀层的应力状态。条形阴极是一个长100～value="200" unitname="mm" style="word-break: break-all; font-family: Verdana, Arial;">value="200" unitname="mm" style="word-break: break-all; font-family: Verdana, Arial;">200mm、宽8～value="10" unitname="mm" style="word-break: break-all; font-family: Verdana, Arial;">value="10" unitname="mm" style="word-break: break-all; font-family: Verdana, Arial;">10mm、厚0．value="2" unitname="mm" style="word-break: break-all; font-family: Verdana, Arial;">value="2" unitname="mm" style="word-break: break-all; font-family: Verdana, Arial;">2mm的铜片，将一面用防镀胶绝缘起来，在一定条件下电镀后，根据试片变形的情况来判断镀层的应力。当试片向无镀层方向弯曲，表示镀层有压应力；当试片向有镀层的方向弯曲，则表示有拉应力。如果试片不弯曲，则表示镀层没有应力或应力小于基体变形所需要的力。只要在相同的电镀条件下进行试片电镀，就可以对电镀工艺、添加剂、pH值、杂质等因素对镀层内应力的影响做出适当判断。