PCB 非電解ニッケルコーティングの要件

無電解ニッケルコーティングは、いくつかの機能を果たす必要があります。

金鉱床表面

この回路の最終的な目標は、PCBとコンポーネントの間に、高い物理的強度と優れた電気的特性を備えた接続を形成することです。 PCB表面に酸化物や汚染がある場合、このはんだ付けされた接続は、今日の弱いフラックスでは起こりません。

金はニッケル上に自然に沈殿し、長期保管中に酸化することはありません。 ただし、酸化されたニッケルには金が沈殿しないため、ニッケル浴と金の溶解の間、ニッケルは純粋なままでなければなりません。 このように、ニッケルの最初の要件は、金の沈殿を可能にするのに十分な時間、酸化がない状態を維持することです。 このコンポーネントは、ニッケルの沈殿で6〜10％のリン含有量を可能にする化学浸漬浴を開発しました。 無電解ニッケルコーティングのこのリン含有量は、浴制御、酸化物、および電気的および物理的特性の注意深いバランスと見なされます。

硬度

非電解ニッケルコーティング表面は、自動車のトランスミッションベアリングなど、物理的強度を必要とする多くのアプリケーションで使用されます。 PCBのニーズは、これらのアプリケーションよりもはるかに厳しくありませんが、ワイヤーボンディング用です

（ワイヤボンディング）、タッチパッドの接点、プラグインコネクタ（エッジコネクタ）、および処理の持続可能性、ある程度の硬度は依然として重要です。 ワイヤーボンディングにはニッケル硬度が必要です。 鉛が堆積物を変形させると、摩擦損失が発生する可能性があり、鉛が基板に「溶ける」のに役立ちます。 SEM写真は、平らなニッケル/金またはニッケル/パラジウム（Pd）/金の表面に浸透がないことを示しています。

電気的特性

製造が容易なため、銅は回路形成に最適な金属です。 銅の導電率は、ほとんどすべての金属よりも優れています。 金はまた、優れた導電性を持ち、電子が導電性経路の表面を流れる傾向があるため、最も外側の金属に最適です（「表面」の利点）。

銅1.7µΩcm金2.4 µΩcmニッケル7.4 µΩcm無電解ニッケルメッキ55〜90 µΩcmほとんどの生産ボードの電気的特性はニッケル層の影響を受けませんが、ニッケルは高周波信号の電気的特性に影響を与える可能性があります。 マイクロ波PCBの信号損失は、設計者の仕様を超える可能性があります。 この現象はニッケルの厚さに比例します-回路ははんだ接合部に到達するためにニッケルを通過する必要があります。 多くのアプリケーションでは、ニッケルの堆積が2.5 µm未満であることを指定することにより、電気信号を設計仕様の範囲内に復元できます。

接触抵抗

ニッケル/金の表面は最終製品の寿命を通してはんだ付けされないままであるため、接触抵抗ははんだ付け性とは異なります。 ニッケル/金は、長期間の環境曝露後、外部接触に対する導電性を維持する必要があります。 Antlerの1970年の本は、ニッケル/金の表面の接触要件を定量的に表現しています。 さまざまな最終用途環境が研究されています。3インチ65°C、コンピューターなどの室温で動作する電子システムの通常の最高温度。 125°C、一般的なコネクタが機能しなければならない温度。多くの場合、軍事用途向けに指定されています。 200°C、この温度は飛行装置にとってますます重要になっています。」

低温環境では、ニッケルバリアは必要ありません。 温度が上昇すると、ニッケル/金の移動を防ぐために必要なニッケルの量が増加します。

ニッケルバリア層65°Cで十分な接触125°Cで十分な接触200°Cで十分な接触0.0µm 100％40％0％0.5 µm 100％90％5％2.0 µm 100％100％10％4.0 µm 100％100 ％60％