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簡析電子工業(yè)中零件或電路板鍍鎳的目的

作者:sdxyx    發(fā)布時間:2023-02-06 08:30:53    瀏覽量:

電子工業(yè)中零件或電路板鍍鎳的目的


在ENIG(化鎳浸金)電路板上面鍍「鎳」,其主要目的是用來防止銅與金之間互相遷移(migration)與擴(kuò)散(diffusion),當(dāng)作【阻障層】與抗腐蝕的保護(hù)層,保護(hù)銅層免于氧化,更可以防止導(dǎo)電性與可焊性裂化,依據(jù)IPC-4552對ENIG的化鎳鍍層之建議,其厚度至少需達(dá)到3μm(micrometer)/118μ"以起到保護(hù)作用。 在焊錫或SMT回焊的過程中,鎳層則會與錫膏中的錫結(jié)合而生成Ni3Sn4接口金屬共化物 (IMC, InterMetallic Compound),這個IMC的強(qiáng)度雖然比不上OSP表面處理所生成的Cu6Sn5,但已經(jīng)足以適合大部分現(xiàn)今產(chǎn)品的使用需求了。


另外,電子零件的接腳為了達(dá)到一定機(jī)械強(qiáng)度,經(jīng)常使用「黃銅」代替「純銅」當(dāng)成底材。 但因黃銅含有大量的「鋅」,其對焊錫性會有很大的妨礙,所以不可以在黃銅上面直接鍍錫,必須先行鍍上一層「鎳」來當(dāng)成屏障 (Barrier)層,才能順利完成焊接的任務(wù)。

請注意:不可在黃銅面上面直接鍍錫,因為黃銅為銅鋅合金,否則重熔后銅會直接剝離脫落,會有假焊的現(xiàn)象。


那可不可以直接鍍鎳來當(dāng)作焊錫之用? 答案基本上是否定的,因為「鎳」在大氣環(huán)境中也非常容易鈍化(Passivation),對焊錫性也會出現(xiàn)極其不利的影響,故一般在鎳層外面還要鍍一層純錫,以提高零件腳的焊錫性。 除非零件成品的包裝可以確保隔絕空氣,以及用戶焊接前都可以保證鎳層沒有氧化,否則鎳層一旦氧化后,即使焊接的上,其焊接強(qiáng)度還是會繼續(xù)惡化,終至斷裂。


為了防止黃銅中的鋅與錫互相遷移(migration)與擴(kuò)散(diffusion),一般除了會預(yù)鍍一層鎳之外,也有人選擇預(yù)鍍純銅來當(dāng)作阻障層與抗腐蝕的保護(hù)層,然后再鍍錫來加強(qiáng)焊錫能力。


常見有些鍍錫零件擺放一段時間后發(fā)生氧化的問題,大部分都是因為沒有預(yù)鍍銅或預(yù)鍍鎳,或是預(yù)鍍層厚度不足以防止上述問題所造成。如果鍍錫的目的是為了加強(qiáng)焊錫,一般建議鍍霧錫(matte tin),而不建議鍍亮錫。


據(jù)IPC4552的要求一般ENIG電路板的化金層厚度建議落在2μ"~5μ"(0.05μm~0.125μm)之間,而化學(xué)鎳層厚度則落在3μm(118μ")~6μm(236μ")。件建議使用短腳作業(yè)過波峰焊以避免短路問題,建議零件腳長不可超過2.54mm。

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