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1、化學(xué)鍍鎳金層可焊性的影響因素(長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)化工學(xué)院130012)史筱超崔艷娜賀巖峰(復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系200433)郁祖湛摘要我們將國內(nèi)外報(bào)道化學(xué)鍍鎳金的部分最新研究成果，同我們實(shí)驗(yàn)室的實(shí)踐相結(jié)合，對(duì)造成化學(xué)鍍鎳金可焊性差的多種因素作一簡(jiǎn)要介紹。本文總結(jié)了影響化學(xué)鍍鎳金可焊性的復(fù)雜因素如：前處理的影響、化學(xué)鍍鎳過程的影響、浸金的影響、浸金后水洗的影響、焊料的影響。關(guān)鍵詞化學(xué)鍍鎳浸金可焊性FactorsInfluencingtheSolderabilityofElectroLessNickelandImmersionGoldLayerShiXiaochaoCuiYannaHeY
2、anfengYuZuzhanAbstractBasedonthedomesticandforeignreports，wecombinepartofthenewestresearchachievementswithourlaboratorypractice．Factorsinfluencingthesolderabilityofelectrolessnickelandimmersiongoldlayerwerebrieflyintroduced．Thispaperserversasasummaryreviewofthecomplexfactorssuchastheprepa
3、re，theprocessofelectrolessnickel，imersiongold，therinseafterimersiongold，thesolde~Keywordselectrolessnickelimmersiongoldsolderabilit引言化學(xué)鍍鎳浸金過程有時(shí)簡(jiǎn)稱化學(xué)鍍鎳金(ElectrolessNickelandImmersionGold；EN／IG)。自1996年以來，在國內(nèi)外得到迅速推廣，這得益于EN／IG工藝本身所具有的種種優(yōu)點(diǎn)?；瘜W(xué)鍍鎳金板鎳金層的分散性好，有良好的焊接及可多次焊接性能、能兼容各種助焊劑，同時(shí)又是一種極好的銅面保護(hù)層。因
4、此，它與熱風(fēng)整平、有機(jī)可焊性保焊膜等PCB表面處理工藝相比，化學(xué)鍍鎳金鍍層可滿足更多種組裝要求，并且其板面平整、SMD焊盤平坦，適合于細(xì)密線路?；瘜W(xué)鍍鎳金印制板可廣泛用于移動(dòng)電話、計(jì)算機(jī)、筆記本電腦、電子詞典等諸多電子產(chǎn)品。此工藝屬于無鉛可焊性鍍層。據(jù)TMRC調(diào)查指出，EN／IG在1996年只占PCB表面處理的2％，而到2000年時(shí)已增長(zhǎng)到14％[1】。隨著這些行業(yè)持久、迅猛的發(fā)展，EN／IG工藝將會(huì)得到更多的應(yīng)用和發(fā)展機(jī)會(huì)。但是，EN／IG工藝應(yīng)用于印制板時(shí)經(jīng)常受到黑盤、個(gè)別焊點(diǎn)不牢、發(fā)生脆裂、可焊性差的困擾。并且有時(shí)只有當(dāng)器件焊接到電路板上之后，才能發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象，這給
5、工業(yè)生產(chǎn)造成了損失。這種狀況已引起了科研人員的廣泛關(guān)注，并進(jìn)行了多方面試驗(yàn)研究。本文將就報(bào)導(dǎo)的部分最新研究成果結(jié)合我們實(shí)驗(yàn)室的實(shí)踐，對(duì)造成EN／IG可焊性差的多種因素作一簡(jiǎn)要介紹。1前處理對(duì)可焊性的影響1．1微蝕過程的影響根據(jù)GeorgeMila化學(xué)鎳層的表面形態(tài)有直接的影響，從而間接影響到可焊性。微蝕液的濃度、溫度和停留時(shí)間，都應(yīng)嚴(yán)格控制。避免產(chǎn)品微蝕后因在空氣中停留時(shí)間過長(zhǎng)而氧化，對(duì)鈀的活化造成不良后果。1．2活化過程的影響盡管釕已經(jīng)成為一種有效的活化劑，但常用的還是鈀活化劑。鈀活化劑可活化銅印制電路板，以確保沉積上一層完整的、均勻的鈀催化劑層，然后在其表面直接鍍化學(xué)
6、鍍鎳層。如有些區(qū)域未被活化，則沉積不上鈀催化劑，也就鍍不上鎳層，影響最終可焊性。2化學(xué)鍍鎳過程的影響化學(xué)鍍鎳沉積在金屬表面，形成均勻的鍍層。鍍鎳層具有結(jié)晶細(xì)致(有時(shí)是非晶態(tài)結(jié)構(gòu))、表面平整、厚度分布均勻等特點(diǎn)。化學(xué)鍍鎳金工藝中，焊接性能是通過鎳層來體現(xiàn)的，金層主要為了保護(hù)鎳層防止氧化。因此，化學(xué)鍍鎳過程對(duì)隨后的可焊性具有十分重要的影響，所以研究工作亦較多。2．1鎳磷層磷含量的影響磷含量是一個(gè)十分重要的參數(shù)，在防止過腐蝕，確保形成良好的鍍金層起到十分重要的作用。磷含量由pH值、還原劑、穩(wěn)定劑和鍍液使用壽命(MTO)等因素決定。磷含量對(duì)化學(xué)鍍鎳層的沉積結(jié)構(gòu)和抗腐蝕性有直接影響
7、。當(dāng)磷含量低于7％，形成微晶結(jié)構(gòu)，鎳磷層的抗腐蝕性差；當(dāng)磷含量高于7％，形成非晶態(tài)、無定形結(jié)構(gòu)，提高了抗腐蝕性：當(dāng)磷含量由7％增加到12％時(shí)，增加了其本身的惰性，鍍層的抗腐蝕性也隨之增加【2]。但磷含量過高時(shí)可焊性反而降低。一般使用中磷化學(xué)鍍鎳液，認(rèn)為磷含量控制在7％～9％較好。為保持鍍層中較恒定的磷含量，鍍液成分有時(shí)應(yīng)隨不同MTO作稍微調(diào)整。2．2pH值和溫度的影響EN／IG一般均采用酸性鍍液，過高的pH值，會(huì)使鍍層中磷含量降低，鍍層抗腐蝕性下降，焊接性能變壞。一般控制在5．0～5．3之間，但具體情況要根據(jù)不同供應(yīng)商提供的藥
