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印制板元器件之間有可靠性良好的電氣連接,以及焊接牢固性,這就必須要求印制板面不能有任何形式的沾污或金屬的氧化。金沉積時鎳層是無氧化的純鎳,金由于其獨贏麴化學穩定性,它可長期儲存而不氧化,保證了印制板的可焊.性及外觀。
孔隙率
化學鍍鎳層的孔隙率比相同厚度電鍍鎳層要低。酸性鍍液比堿性鍍液沉積出的鎳層孔隙率也要低。影響孔隙率的因素如下。
(1)化學鍍鎳層的厚度
化學鍍鎳層的孔隙率隨厚度的增加而減少。當厚度達到15μm時基本上沒有孔隙。
(2)化學鍍鎳液的組成
鍍液中加入適當的添加劑,可使鍍層結晶致密而同時降低孔隙率。
(3)鍍件表面光潔度
鍍件表面光潔度越高,鍍層越厚,孔隙率越低。
(4)化學鍍鎳液的清潔度
在化學鍍鎳過程中,采用連續過濾,保持鍍液無懸浮物、雜質、沉淀物,從而降低鍍層的孔隙率。
(5)化學鍍鎳層的熱處理
通常化學鍍鎳層經熱處理后,不但鍍層硬度得到提高,而且鍍層孔隙率也有顯著降低。
硬度
化學鍍鎳層的硬度對于線焊接性、觸摸焊盤接觸性、印制電路板插頭等都是非常重要的。化學鍍鎳層的硬度比電鍍鎳的硬度要高2~3倍,經過適當熱處理后,其硬度還可提高。
影響化學鍍鎳層硬度的主要因素如下
(1)熱處理溫度
化學鍍鎳層用合適的溫度進行熱處理,其硬度隨溫度的升高而增加。但溫度達到400℃,硬度就達到大值。當溫度超過400℃時,化學鎳層的硬度反而下降。
(2)熱處理介質
化學鍍鎳層在不同介質熱處理時,其硬度變化不同,如圖1所示。
圖1不同溫度及不同熱處理介質對硬度的影響
1一H2;2一N2;3一真空;4一未處理
(3)化學鍍鎳層中含磷量
化學鍍鎳層隨含磷量的增加而硬度提高。也就是說,鍍液的組成及各成分含量以及它們之間的相對比例、鍍液的pH值、溫度等對鍍層的硬度影響是比較大的。雖然化學鍍鎳層隨著含磷量的增加,經適當熱處理,硬度能明顯提高,但是,當含磷量超過11%時,熱處理溫度超過400℃時,鍍層硬度反而有所降低。這是由于Ni-相開始明顯集中,它在鍍層中的彌散度減少所致。為保證鍍層有較高的硬度和足夠的穩定性,一般在化學鍍鎳層中將含磷量控制在6%9%的范圍之內。
化學鍍鎳層的電性能
由于銅的導電性優于大多數金屬,而且易于加工制造,因此它是形成線路的理想金屬。印制電路板的電性能一般不會受到鎳的影響,但是鎳會影響高頻信號的電性能,這主要是由于鎳層厚度的影響。因此在一些用途中,鎳層厚度應小于2.5μm,那么高頻電信號將不會受其影響。
化學鍍鎳層的電阻率與其含磷量有直接關系。酸性鍍液獲得的鎳層電阻率為51~58μΩ·cm,比純鎳的電阻率高數倍。但是,化學鍍鎳層經適當熱處理后,其電阻率會明顯下降。
化學鍍鎳層的接觸電阻
在整個產品貯存、使用過程中,未焊接的Ni/Au表面長期暴露在環境中,必須保持導電的表面接觸。
化學鍍鎳層在各種溫度環境下的接觸電阻見表。
低溫狀態下無須阻擋層。隨著溫度的提高,要求Ni阻擋層厚度應增加。通常,在電子裝置中,Ni阻擋層厚度小應大于2μm。
化學鍍鎳層的熱性能
化學鍍鎳層的熱導率比電鍍鎳層的熱導率低,所以化學鍍鎳應用于印制電路板是很好的。
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