Bismuth stabilizer in an electroless Ni plating bath

Význam tématu

Elektroless niklovací procesy, obzvláště v kombinaci s imerzním zlatem (ENIG) či palladem (ENEPIG), patří k preferovaným technologiím pro povrchové úpravy v elektronickém průmyslu. Díky výborné odolnosti vůči korozi a opotřebení jsou rozhodující pro spolehlivý provoz tiskových spojů a konektorů. Přesné řízení koncentrace biologických stabilizátorů, zejména bismutu, ovlivňuje kvalitu, rychlost depozice a životnost niklovacích koupelí.

Cíle a přehled studie / článku

Tato aplikační poznámka popisuje jednoduchou, rychlou a robustní metodu stanovení bismutu v elektroless niklovacích koupelích pomocí anodické stripping voltametrie (ASV) na přístroji scTRACE Gold a 884 Professional VA. Studie ukazuje protokol vhodný jak pro manuální, tak plně automatizovaná měření v průmyslové praxi.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorek niklovací lázně se ředí vodou a podpůrným elektrolytem v měřicí nádobě. Analýza probíhá metodou diferenciální pulzní voltametrie (DP) s následujícími parametry:

• Depozice potenciálu: –0,1 V
• Čas depozice: 30 s
• Rozsah potenciálů: 0,0 až 0,3 V
• Peak potenciál pro Bi: 0,15 V

Elektrochemická aktivace scTRACE Gold se provede před prvním stanovením. Koncentrace bismutu se vyhodnocuje dvěma standartními přídavky standardního roztoku.

Použitá instrumentace

• scTRACE Gold: kombinovaný sensor s integrovanými pracovními, referenčními a pomocnými elektrodami na keramickém podkladu
• Potenciostat/galvanostat 884 Professional VA s vivasoftware pro řízení, sběr dat a vyhodnocení

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda umožňuje kvantifikovat bismut v rozsahu od 0,1 mg/l do 1 mg/l s vysokou přesností. Vzorek s deklarovanou koncentrací 1 mg/l vykázal výslednou hodnotu 1,07 mg/l. Lineární odpověď a nízké meze detekce potvrzují vhodnost pro kontrolu nízkých i vyšších koncentrací.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá analýza s výsledkem do několika minut
• Minimální údržba senzoru, žádné mechanické leštění
• Snadná integrace do automatizovaných výrobních linek a laboratoří
• Využití v QA/QC odděleních pro každodenní kontrolu niklovacích koupelí

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozvoj on-line monitorování více kovů současně, další miniaturizace senzorů a pokročilá digitalizace dat umožní plně automatizované řízení procesu. Integrace umělé inteligence pro prediktivní údržbu koupelí představuje další perspektivu.

Závěr

Popsaná ASV metoda na přístroji scTRACE Gold ve spojení s 884 Professional VA představuje spolehlivý, rychlý a přesný postup pro stanovení bismutu v elektroless niklovacích lázních. Nízké požadavky na údržbu a možnost automatizace zaručují efektivní kontrolu kvality povlaků v průmyslovém měřítku.

Reference

1. Metrohm Application Note AN-V-238: Bismuth stabilizer in an electroless Ni plating bath