Химическое никелирование и кобальтирование

Такие покрытия широко применяются в электронной промышленности для металлизации диэлектриков, а именно магнитных плёнок в запоминающих устройствах, резонаторов (никелирование кварцевых пластин, брусочков), а также для электромагнитного экранирования.

Раствор никелирования содержит: соль никеля двухвалентную, гипосульфит, добавки буферных веществ, лиганды, ускорители, стабилизаторы. Из солей никеля чаще всего используют NiCl₂, NiSO₄. Растворы для никелирования могут быть кислыми, а могут быть щелочными. Кислые: pH 4 ¸ 6. Щелочные: 8 ¸ 10. Лиганды в кислых растворах служат для образования комплексов двухвалентного никеля. Использование лиганд никеля предотвращает образование малорастворимого соединения никеля Ni₃(PO₄)₂ – фосфит никеля. Для получения лиганд используются лимонная, аминоуксусная, молочная и глюкозная кислоты и соли этих кислот. Органические добавки, например, янтарная, метановая, аминоуксусная и некоторые другие кислоты служат также ускорителями процесса никелирования.

Скорость осаждения никеля возрастает с ростом температуры 60 ¸90 °С и может достигать 20 ¸30 мкм / час. Некоторые растворы химического никелирования и параметры процессов приведены в таблице 2.___.

Таблица 2.__. Растворы и режимы химического никелирования

Компоненты \ Режим
Хлорид никеля NiCl2·6H2O		-		-	-
Сульфат никеля NiSO4·7H2O	-		-			-	-
Гипофосфит натрия NaHPO2·H2O
Ацетат натрия NaCH3COO·3H2O	-				-	-	-
Цитрат натрия Na3C6H5O7·2H2O		-	-		-
pH	4 ¸6	4¸6	4,5¸5,5	5,6	5,8¸8	8¸9	8¸8,5
Температура °С
Скорость никелирования мкм / час			~5

Растворы химического никелирования достаточно стабильны. Стабилизаторами могут служить двухвалентные соединения свинца.

Процесс восстановления никеля может быть записан уравнением:

Ni²⁺ + H₂PO₂ + H₂O Ni⁰ + + H₂ + H⁺

Одновременно протекает реакция образования фосфора:

+ H⁺ P + H₂PO₃ + H + H₂O

Таким образом, никелевое покрытие всегда содержит от 3 до 15% фосфора в виде твёрдого раствора или соединения Ni₂P.

Твёрдость химических никелевых покрытий составляет 500 ¸ 600 кг · с / мм ² по Виккерсу.

При термообработке твёрдость покрытия возрастает и становится равной 900 ¸ 1000 кг · с / мм ². Термообработка включает в себя нагрев до 400°С.

Электропроводность химических никелевых покрытий ниже на порядок, чем у чистого никеля.