可焊性的影响因素.doc

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1、化学镀镍金层可焊性的影响因素(长春工业大学化工学院130012)史筱超崔艳娜贺岩峰(复旦大学化学系200433)郁祖湛摘要我们将国内外报道化学镀镍金的部分最新研究成果，同我们实验室的实践相结合，对造成化学镀镍金可焊性差的多种因素作一简要介绍。本文总结了影响化学镀镍金可焊性的复杂因素如：前处理的影响、化学镀镍过程的影响、浸金的影响、浸金后水洗的影响、焊料的影响。关键词化学镀镍浸金可焊性FactorsInfluencingtheSolderabilityofElectroLessNickelandImmersionGoldLayerShiXiaochaoCuiYannaHeY

2、anfengYuZuzhanAbstractBasedonthedomesticandforeignreports，wecombinepartofthenewestresearchachievementswithourlaboratorypractice．Factorsinfluencingthesolderabilityofelectrolessnickelandimmersiongoldlayerwerebrieflyintroduced．Thispaperserversasasummaryreviewofthecomplexfactorssuchastheprepa

3、re，theprocessofelectrolessnickel，imersiongold，therinseafterimersiongold，thesolde~Keywordselectrolessnickelimmersiongoldsolderabilit引言化学镀镍浸金过程有时简称化学镀镍金(ElectrolessNickelandImmersionGold；EN／IG)。自1996年以来，在国内外得到迅速推广，这得益于EN／IG工艺本身所具有的种种优点。化学镀镍金板镍金层的分散性好，有良好的焊接及可多次焊接性能、能兼容各种助焊剂，同时又是一种极好的铜面保护层。因

4、此，它与热风整平、有机可焊性保焊膜等PCB表面处理工艺相比，化学镀镍金镀层可满足更多种组装要求，并且其板面平整、SMD焊盘平坦，适合于细密线路。化学镀镍金印制板可广泛用于移动电话、计算机、笔记本电脑、电子词典等诸多电子产品。此工艺属于无铅可焊性镀层。据TMRC调查指出，EN／IG在1996年只占PCB表面处理的2％，而到2000年时已增长到14％[1】。随着这些行业持久、迅猛的发展，EN／IG工艺将会得到更多的应用和发展机会。但是，EN／IG工艺应用于印制板时经常受到黑盘、个别焊点不牢、发生脆裂、可焊性差的困扰。并且有时只有当器件焊接到电路板上之后，才能发现这种现象，这给

5、工业生产造成了损失。这种状况已引起了科研人员的广泛关注，并进行了多方面试验研究。本文将就报导的部分最新研究成果结合我们实验室的实践，对造成EN／IG可焊性差的多种因素作一简要介绍。1前处理对可焊性的影响1．1微蚀过程的影响根据GeorgeMila化学镍层的表面形态有直接的影响，从而间接影响到可焊性。微蚀液的浓度、温度和停留时间，都应严格控制。避免产品微蚀后因在空气中停留时间过长而氧化，对钯的活化造成不良后果。1．2活化过程的影响尽管钌已经成为一种有效的活化剂，但常用的还是钯活化剂。钯活化剂可活化铜印制电路板，以确保沉积上一层完整的、均匀的钯催化剂层，然后在其表面直接镀化学

6、镀镍层。如有些区域未被活化，则沉积不上钯催化剂，也就镀不上镍层，影响最终可焊性。2化学镀镍过程的影响化学镀镍沉积在金属表面，形成均匀的镀层。镀镍层具有结晶细致(有时是非晶态结构)、表面平整、厚度分布均匀等特点。化学镀镍金工艺中，焊接性能是通过镍层来体现的，金层主要为了保护镍层防止氧化。因此，化学镀镍过程对随后的可焊性具有十分重要的影响，所以研究工作亦较多。2．1镍磷层磷含量的影响磷含量是一个十分重要的参数，在防止过腐蚀，确保形成良好的镀金层起到十分重要的作用。磷含量由pH值、还原剂、稳定剂和镀液使用寿命(MTO)等因素决定。磷含量对化学镀镍层的沉积结构和抗腐蚀性有直接影响

7、。当磷含量低于7％，形成微晶结构，镍磷层的抗腐蚀性差；当磷含量高于7％，形成非晶态、无定形结构，提高了抗腐蚀性：当磷含量由7％增加到12％时，增加了其本身的惰性，镀层的抗腐蚀性也随之增加【2]。但磷含量过高时可焊性反而降低。一般使用中磷化学镀镍液，认为磷含量控制在7％～9％较好。为保持镀层中较恒定的磷含量，镀液成分有时应随不同MTO作稍微调整。2．2pH值和温度的影响EN／IG一般均采用酸性镀液，过高的pH值，会使镀层中磷含量降低，镀层抗腐蚀性下降，焊接性能变坏。一般控制在5．0～5．3之间，但具体情况要根据不同供应商提供的药