1 媒介 正在一个印制电路板的制作工艺流程中,产物终极之外表可焊性解决,对终极产物的拆卸以及应用起着至关首要的作用。 综观现今外,针对印制电路板终极外表可焊性涂覆外表解决的形式,次要包罗如下几种:Electroless Nickel and I妹妹ersion Gold (1) 热风整平; (2) 无机可焊性维护剂; (3) 化学沉镍浸金; (4) 化学镀银; (5) 化学浸锡; (6) 锡 / 铅再流化解决; (7) 电镀镍金; (8) 化学沉钯。 此中,热风整平是自阻焊膜于裸铜板上进行制造之制作工艺(SMOBC)采纳以来,迄今为止应用为宽泛的废品印制电路板终极外表可焊性涂覆解决形式。 对一个拆卸者来讲,兴许首要的是容易进行元器件的集成。任何新印制电路板外表可焊性解决形式该当能负担负责N次插拔之重担。除了了集成容易以外,拆卸者看待解决印制电路板的外表平整性也十分敏感。与热风整平制程所加工焊垫之较顽劣平整度无关的漏印数目,是扭转此种外表可焊性涂覆解决形式的缘由之一。 镀镍/金早正在70年月就使用正在印制板上。电镀镍/金特地是闪镀金、镀厚金、插头镀耐磨的Au-Co 、Au-Ni等合金至今仍不断正在带按键通信设施、压焊的印制板上使用着。但它需求“工艺导线”达到互连,受高密度印制板SMT装置限度。90年月,因为化学镀镍/金技巧的打破,加之印制板要求导线微细化、小孔径化等,而化学镀镍/金,它具备镀层平整、接触电阻低、可焊性好,且有肯定耐磨等优点,特地适宜打线(Wire Bonding)工艺的印制板,成为不成短少的镀层。但化学镀镍/金有工序多、返工艰难、消费效率低、老本高、废液难解决等缺陷。 铜面无机防氧化膜解决技巧,是采纳一种铜面无机保焊剂正在印制板外表构成之涂层与外表金属铜孕育发生络合反响,构成无机物-金属键,使铜面天生耐热、可焊、抗氧化之维护层。今朝,其正在印制板外表涂层也据有一席之地,但此维护膜薄易划伤,又没有导电,且存正在下道测试测验艰难等缺陷。 今朝,跟着环境维护认识的加强,印制板也朝着三无产物(无铅、无溴、无氯)的标的目的迈进,从此采纳化学浸锡外表涂覆技巧的厂家会愈来愈多,因其具备优异的多重焊接性、很高的外表平坦度、较低的热应力、繁难的制程、较好的操作平安性以及较低的保护费。但其所构成之锡外表的耐高温性(-55℃)尚待进一步证明。 跟着SMT技巧之迅速倒退,对印制板外表平坦度的要求会愈来愈高,化学镀镍/金、铜面无机防氧化膜解决技巧、化学浸锡技巧的采纳,从此所占比例将逐年进步。本文将着重引见化学镀镍金技巧。 2 化学镀镍金工艺原理 化学镀镍金先使用于五金电镀的外表解决,起初以次磷酸钠(NaH2PO2)为复原剂的酸性镀液,逐步运用于印制板业界。我国港台地域起步较早,而年夜陆则较晚,于1996年先后才开端化学镀镍金的批量消费。 2.1 化学镀镍金之催化原理 作为化学镍的堆积,必需正在催化状态下,能力发作抉择性堆积。铜原子因为没有具有化学镍堆积的催化晶种的特点,以是需经过置换反响,使铜面堆积所需求的催化晶种。 (1)钯活化剂 Pd2+ + Cu → Pd + Cu2+ (2)钌活化剂 Ru2+ + Cu → Ru + Cu2+ 2.2 化学镀镍原理 化学镀镍是借助次磷酸钠(NaH2PO2)正在低温下(85~100℃),使Ni2+ 正在催化外表复原为金属,这类重生的Ni 成为了持续推进反响进行的催化剂,只需溶液中的各类要素失去管制以及增补,即可失去恣意厚度的镍镀层。实现反响没有需外加电源。 以次磷酸钠为复原剂的酸性化学镀镍的反响比拟复杂,如下列四个反响加以阐明: H2PO2— + H2O → H + + HPO32— + 2 H Ni2+ + 2 H → Ni + 2 H + H2PO2— + H → H2O + OH— + P H2PO2— + H2O → H + + HPO32— + H2 由上可见,正在催化前提下,化学反响孕育发生镍堆积的同时,岂但随同着磷(P)的析出,并且孕育发生氢气(H2)的逸出。 另外,化学镀镍层的厚度普通管制正在4~5μm,其作用同金手指电镀镍同样,岂但对铜面进行无效维护,避免铜的迁徙,并且具有肯定的硬度以及耐磨功能,同时领有精良的平坦度。 正在镀件浸金维护后,岂但能够庖代拔插没有频仍的金手指用处(如电脑内存条),同时还能够防止金手指左近衔接导电线处斜边时所遗留之裸铜暗语。 2.3 浸金原理 镍面上浸金是一种置换反响。当镍浸入含Au(CN)2—的溶液中,立刻遭到溶液的浸蚀抛出2个电子,并立刻被Au(CN)2—所捕捉而迅速正在镍上析出Au: 2 Au(CN)2— + Ni → 2 Au + Ni2+ + 4 CN — 浸金层的厚度普通正在0.03~0.1μm之间,但多没有超越0.15μm。其对镍面具备精良的维护作用,并且具有很好的接触导通功能。不少需按键接触的电子器械(如手机、电子字典),都采纳化学浸金来维护镍面。 另外需指出,化学镀镍/金镀层的焊接功能是由镍层来表现的,金只是为了维护镍的可焊功能而提供的。作为可焊镀层金的厚度不克不及过高,不然会孕育发生脆性以及焊点没有牢的毛病,但金层太薄防护功能变坏。 |