PCB 무전해 니켈 코팅 요구 사항

무전해 니켈 코팅은 다음과 같은 여러 기능을 수행해야 합니다.

금 예금 표면

회로의 궁극적인 목표는 높은 물리적 강도와 우수한 전기적 특성을 가진 부품과 PCB 간의 연결을 형성하는 것입니다. PCB 표면에 산화물이나 오염이 있는 경우 오늘날의 약한 플럭스로는 이 납땜 연결이 발생하지 않습니다.

금은 니켈에 자연적으로 침전되며 장기간 보관하는 동안 산화되지 않습니다. 그러나 금은 산화된 니켈에 침전되지 않으므로 니켈은 니켈 욕과 금 용해 사이에서 순수하게 유지되어야 합니다. 이러한 방식으로 니켈의 첫 번째 요구 사항은 금이 석출될 수 있을 만큼 충분히 오랫동안 산화되지 않은 상태를 유지하는 것입니다. 구성 요소는 니켈 침전에서 6-10% 인 함량을 허용하는 화학적 침지 수조를 개발했습니다. 무전해 니켈 코팅의 이러한 인 함량은 수조 제어, 산화물, 전기적 및 물리적 특성의 신중한 균형으로 간주됩니다.

경도

무전해 니켈 코팅 표면은 자동차 변속기 베어링과 같이 물리적 강도가 필요한 많은 응용 분야에 사용됩니다. PCB 요구 사항은 이러한 애플리케이션보다 훨씬 덜 엄격하지만 와이어 본딩의 경우

(Wire-bonding), 터치 패드 접점, 플러그인 커넥터(edge-connetor) 및 가공 지속 가능성, 어느 정도의 경도는 여전히 중요합니다. 와이어 본딩에는 니켈 경도가 필요합니다. 납이 침전물을 변형시키면 마찰 손실이 발생할 수 있으며, 이는 납이 기질에 “녹는” 데 도움이 됩니다. SEM 사진은 평평한 니켈/금 또는 니켈/팔라듐(Pd)/금의 표면으로 침투가 없음을 보여줍니다.

전기적 특성

제조가 쉽기 때문에 구리는 회로 형성을 위해 선택되는 금속입니다. 구리의 전도성은 거의 모든 금속보다 우수합니다. 금은 또한 우수한 전기 전도성을 가지며 전자가 전도성 경로의 표면에서 흐르는 경향이 있기 때문에 가장 바깥쪽 금속에 대한 완벽한 선택입니다(“표면” 이점).

구리 1.7μΩcm 금 2.4μΩcm 니켈 7.4μΩcm 무전해 니켈 도금 55~90μΩcm 대부분의 생산 기판의 전기적 특성은 니켈 층의 영향을 받지 않지만 니켈은 고주파 신호의 전기적 특성에 영향을 줄 수 있습니다. 마이크로파 PCB의 신호 손실은 설계자의 사양을 초과할 수 있습니다. 이 현상은 니켈의 두께에 비례합니다. 회로는 솔더 조인트에 도달하기 위해 니켈을 통과해야 합니다. 많은 응용 분야에서 전기 신호는 니켈 증착을 2.5µm 미만으로 지정하여 설계 사양 내로 복원할 수 있습니다.

접촉 저항

접촉 저항은 최종 제품의 수명 동안 니켈/금 표면이 납땜되지 않은 상태로 유지되기 때문에 납땜성과 다릅니다. 니켈/금은 장기간 환경에 노출된 후에도 외부 접촉에 대한 전기 전도성을 유지해야 합니다. Antler의 1970년 책은 니켈/금 표면의 접촉 요구 사항을 정량적 용어로 표현합니다. 다양한 최종 사용 환경이 연구됩니다. 컴퓨터와 같이 실온에서 작동하는 전자 시스템의 정상 최대 온도인 3″ 65°C; 125°C, 일반 커넥터가 작동해야 하는 온도, 종종 군사용으로 지정됨. 200 °C, 이 온도는 비행 장비에 점점 더 중요해지고 있습니다.”

저온 환경의 경우 니켈 장벽이 필요하지 않습니다. 온도가 증가함에 따라 니켈/금 이동을 방지하기 위해 필요한 니켈의 양이 증가합니다.

니켈 배리어 층 65°C에서 만족스러운 접촉 125°C에서 만족스러운 접촉 200°C에서 만족스러운 접촉 0.0 µm 100% 40% 0% 0.5 µm 100% 90% 5% 2.0 µm 100% 100 µm 10% 4.0 µm 100% 100 % 60%