PCB yêu cầu đối với lớp phủ niken không điện phân

Lớp phủ niken không điện phải đáp ứng một số chức năng:

Bề mặt tiền gửi vàng

Mục tiêu cuối cùng của mạch là hình thành kết nối giữa PCB và các linh kiện có độ bền vật lý cao và đặc tính điện tốt. Nếu có bất kỳ ôxít hoặc ô nhiễm nào trên bề mặt PCB, kết nối hàn này sẽ không xảy ra với thông lượng yếu hiện nay.

Vàng kết tủa tự nhiên trên niken và sẽ không bị oxy hóa trong quá trình bảo quản lâu dài. Tuy nhiên, vàng không kết tủa trên niken bị oxy hóa, vì vậy niken phải vẫn tinh khiết giữa bể niken và sự hòa tan của vàng. Theo cách này, yêu cầu đầu tiên của niken là không bị ôxy hóa đủ lâu để cho phép kết tủa vàng. Thành phần đã phát triển một bể ngâm hóa chất để cho phép 6-10% hàm lượng phốt pho trong kết tủa niken. Hàm lượng phốt pho này trong lớp phủ niken không điện được coi là sự cân bằng cẩn thận của việc kiểm soát bể, oxit, và các tính chất điện và vật lý.

độ cứng

Bề mặt phủ niken không điện phân được sử dụng trong nhiều ứng dụng đòi hỏi độ bền vật lý, chẳng hạn như ổ trục truyền động ô tô. Các nhu cầu về PCB ít nghiêm ngặt hơn nhiều so với các ứng dụng này, nhưng đối với liên kết dây

(Liên kết dây), điểm tiếp xúc trên touch pad, đầu nối plug-in (edge-connetor) và tính bền vững của quá trình xử lý, độ cứng nhất định vẫn rất quan trọng. Liên kết dây yêu cầu độ cứng niken. Nếu chì làm biến dạng cặn, có thể xảy ra hiện tượng mất ma sát, giúp chì “tan chảy” với chất nền. Hình ảnh SEM cho thấy không có sự thâm nhập vào bề mặt của niken / vàng phẳng hoặc niken / paladi (Pd) / vàng.

Đặc điểm điện từ

Do dễ chế tạo, đồng là kim loại được lựa chọn để tạo mạch. Độ dẫn điện của đồng cao hơn hầu hết mọi kim loại. Vàng cũng có tính dẫn điện tốt và là sự lựa chọn hoàn hảo cho kim loại ngoài cùng, vì các electron có xu hướng chạy trên bề mặt của đường dẫn điện (lợi ích “bề mặt”).

Đồng 1.7 µΩcm Vàng 2.4 µΩcm Niken 7.4 µΩcm Mạ niken không điện 55 ~ 90 µΩcm Mặc dù đặc tính điện của hầu hết các bo mạch sản xuất không bị ảnh hưởng bởi lớp niken, niken có thể ảnh hưởng đến đặc tính điện của tín hiệu tần số cao. Việc mất tín hiệu của PCB vi sóng có thể vượt quá thông số kỹ thuật của nhà thiết kế. Hiện tượng này tỷ lệ với độ dày của niken – mạch cần đi qua niken để đến các mối nối hàn. Trong nhiều ứng dụng, tín hiệu điện có thể được khôi phục về trong thông số kỹ thuật thiết kế bằng cách chỉ định rằng cặn niken nhỏ hơn 2.5 µm.

Tiếp xúc kháng

Khả năng chống tiếp xúc khác với khả năng hàn vì bề mặt niken / vàng vẫn không bị đóng rắn trong suốt vòng đời của sản phẩm cuối cùng. Niken / vàng phải duy trì tính dẫn điện đối với tiếp xúc bên ngoài sau khi tiếp xúc lâu dài với môi trường. Cuốn sách năm 1970 của Antler thể hiện các yêu cầu tiếp xúc của bề mặt niken / vàng về mặt định lượng. Các môi trường sử dụng cuối khác nhau được nghiên cứu: 3 ″ 65 ° C, nhiệt độ tối đa bình thường cho các hệ thống điện tử làm việc ở nhiệt độ phòng, chẳng hạn như máy tính; 125 ° C, nhiệt độ tại đó các đầu nối chung phải hoạt động, thường được chỉ định cho các ứng dụng quân sự; 200 ° C, nhiệt độ này ngày càng trở nên quan trọng hơn đối với thiết bị bay ”.

Đối với môi trường nhiệt độ thấp, không cần rào cản niken. Khi nhiệt độ tăng, lượng niken cần thiết để ngăn chuyển niken / vàng tăng lên.

Lớp chắn niken Tiếp xúc đạt yêu cầu ở 65 ° C Tiếp xúc đạt yêu cầu ở 125 ° C Tiếp xúc đạt yêu cầu ở 200 ° C 0.0 µm 100% 40% 0% 0.5 µm 100% 90% 5% 2.0 µm 100% 100% 10% 4.0 µm 100% 100 % 60%