線路板生產(chǎn)中沉鎳金與電鎳金的差別
來源:織夢技術(shù)論壇 ?????作者:秩名 ?????發(fā)布日期:2019-06-26?????

[導(dǎo)讀]
1.工藝不同 沉鎳金工藝:首先在銅面上自催化反應(yīng)沉積約120-200厚的鎳層,再在金缸中通過化學(xué)置換反應(yīng)將金從溶液中置換到鎳面,金層將鎳層完全覆蓋,其厚度一般控制在約1-3。通過時
1.工藝不同
沉鎳金工藝:首先在銅面上自催化反應(yīng)沉積約120-200μ”厚的鎳層,再在金缸中通過化學(xué)置換反應(yīng)將金從溶液中置換到鎳面,金層將鎳層完全覆蓋,其厚度一般控制在約1-3μ”。通過時間等控制其厚度上限可高達(dá)10μ”。
電鎳金工藝:是通過施電的方式,在銅面上通過電化學(xué)反應(yīng)鍍上一層約120-200μ”厚的鎳層,然后再在鎳上鍍上一層約0.5-1μ”厚的薄金。通過時間及電流等控制其厚度可高達(dá)50μ”以上。
沉鎳金通過化學(xué)沉積其厚度非常均勻,電鎳金通過電鍍沉積其厚度均勻性較差。
2.信號傳輸能力不同
電鎳金工藝是用鎳金層做為抗蝕層,即所有線路及焊盤上都會有鎳金層,高頻下信號傳輸基本上都是在鎳金層通過,在“趨膚效應(yīng)”干撓下會嚴(yán)重影響信號傳輸。(見表1)
沉鎳金工藝只是在焊接PAD上有鎳金層,線路上沒有鎳金層,信號會在銅層傳輸,其趨膚效應(yīng)下信號傳輸能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于鎳層。
表1 銅、金、鎳層趨膚效應(yīng)及趨膚深度
3.制程能力不同
電鎳金工藝是用鎳金層做為抗蝕層,蝕刻后線路邊有鎳金懸垂,此懸垂易下塌、斷裂形成短路,銅越厚危險越高,極不適用于密集線路設(shè)計。
沉鎳金工藝是在線路、阻焊形成后生產(chǎn),鎳金層僅是附于焊盤表面,阻焊層下密集線路無鎳金層,故不影響密集線路設(shè)計。(見表2)
表2 兩種工藝密集線路位切片圖
4.鍍層結(jié)構(gòu)不同
電鎳金工藝其鎳金層鍍層結(jié)晶細(xì)膩而規(guī)則,沉鎳金工藝其鎳金層結(jié)晶顆粒大而呈不定形。(見表3)
表3 鎳金層高倍顯微鏡觀察其結(jié)晶圖片
5.鍍層硬度不同
使用顯微維氏硬度計測試兩種處理方式的金鍍層與鎳鍍層的硬度(見表4)。無論金層或鎳層,電鎳金都比沉鎳金的高,金鍍層要高出約7%,鎳鍍層則要高出24%左右。
表4 兩種工藝鎳金層硬度數(shù)據(jù)
6.可焊性濕潤不同
按IPC/J-STD-003B《印制板可焊性的技術(shù)要求》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法,做焊錫濕潤性實驗,兩種樣品的潤濕時間(零交時間)基本一致。但是隨著焊接的繼續(xù),沉鎳金濕潤性速度要快于電鎳金。
原因為一方面沉鎳金工藝其結(jié)晶顆粒粗大且不定形使溶解擴(kuò)散速度快,另一方面鍍層的硬度也是影響潤濕性的一個重要因素,隨硬度的增加,潤濕性將逐漸有所下降。
7.可靠性風(fēng)險不同
沉鎳金工藝由于其結(jié)構(gòu)中結(jié)晶粗大且不定形,會有一定的孔隙率。有孔隙就會造成氧化使鎳層得不到有效保護(hù)發(fā)生腐蝕現(xiàn)象,即所謂的黑鎳,需增加金層厚度彌補(bǔ)。
電鎳金工藝由于鍍層的結(jié)晶細(xì)膩,一般不會發(fā)生黑鎳現(xiàn)象,可靠性能較高。而其金層厚度也只有沉鎳金金層厚度一半甚至更薄。
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