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化学镀Ni-Sn-P合金的研究

作　者: 王文昌
导　师: 周伟良；陈智栋
学　校: 南京理工大学
专　业: 应用化学
关键词: 化学镀镍锡磷合金非晶态浸金黑焊盘镀层形貌
分类号: TQ153.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

本文用化学镀方法获得了非晶态镍-锡-磷合金镀层。通过SEM, EDS, AAS, XRD以及电化学分析仪,研究了氯化镍、四氯化锡、乳酸、柠檬酸钠、还原剂含量以及温度、pH值等因素对化学镀镍锡合金的表面形貌、镀层成分、镀速和镀层结构的影响。通过单因素考察,选取了锡含量较高的工艺条件：pH值为5.5、还原剂40g/L、镍盐20g/L、锡盐20g/L、温度90℃、络合剂为140 g/L时,可以获得锡含量为28.3%的非晶态镍-锡-磷合金镀层。结果表明,本实验所开发的镀液镀速快,并且所获得的镀层有较好的抗腐蚀能力、可焊性高、抗氧化效果好,能有效防止浸金过程中“粒界腐蚀”和“黑焊盘”的发生,可广泛应用于PCB行业,也可用于装饰性涂层。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-9
1 绪论  9-18
  1.1 概述  9
  1.2 化学镀及化学镀镍合金的发展概况  9-10
  1.3 化学镀锡及锡合金的相关难点及国内外的报道情况  10-11
  1.4 化学镀镍锡三元合金发展概况  11-12
  1.5 黑焊盘(black pad)的产生与应对  12-17
    1.5.1 化镍浸金(ENIG)工艺  12-13
    1.5.2 粒界腐蚀与黑焊盘  13-16
    1.5.3 控制及解决措施  16-17
  1.6 本研究的主要工作及研究目的  17-18
2 化学镀机理探讨  18-22
  2.1 化学镀镍机理探讨  18-19
  2.2 化学镀锡机理探讨  19-20
  2.3 化学镀Ni-Sn-P合金机理探讨  20-21
  2.4 小结  21-22
3 实验部分  22-28
  3.1 实验主要仪器与试剂  22
  3.2 化学镀镀液配制及其工艺  22-25
    3.2.1 镀液的基础配方如下  23
    3.2.2 镀液配置步骤  23-24
    3.2.3 化学镀工艺流程  24-25
  3.3 镀层测试方法  25-28
    3.3.1 镀速测定  25
    3.3.2 镀层可焊性测定  25-26
    3.3.3 镀层结构测定  26
    3.3.4 镀层形貌分析及镀层成分  26
    3.3.5 抗腐蚀性能的测定  26
    3.3.6 粒界腐蚀的测试与评价  26-27
    3.3.7 浸金层回流焊性能评价  27-28
4 化学镀配方及工艺参数的影响  28-42
  4.1 主盐浓度的改变对镀层中锡含量和磷含量的影响  28-31
    4.1.1 镀液中氯化镍含量的考察  28-29
    4.1.2 镀液中四氯化锡含量的考察  29-31
  4.2 络合剂浓度的改变对镀层形貌和镀层中锡、磷含量的影响  31-33
    4.2.1 镀液中乳酸含量的考察  31-32
    4.2.2 镀液中柠檬酸钠含量的考察  32-33
  4.3 还原剂浓度的改变对镀层形貌和镀层中锡、磷含量的影响  33-35
  4.4 促进剂浓度的改变对镀层形貌和镀层中锡、磷含量的影响  35-36
  4.5 镀液酸度的改变对镀层形貌和镀层中锡、磷含量的影响  36-37
  4.6 温度的改变对镀层形貌和镀层中锡、磷含量的影响  37-38
  4.7 镀速的测试  38-41
    4.7.1 次亚磷酸钠的浓度变化对镀速的影响  39
    4.7.2 酸度对镀速的影响  39-40
    4.7.3 温度对镀速的影响  40-41
    4.7.4 时间对镀速的影响  41
  4.8 小结  41-42
5 镀层结构、性能的表征与评价  42-46
  5.1 镀层结构  42-44
  5.2 镀层的抗腐蚀试验  44
  5.3 镀层的可焊性试验  44-45
  5.4 小结  45-46
6 化学镀Ni-Sn-P合金镀层的应用与评价  46-53
  6.1 "粒界腐蚀"与"黑焊盘"的评判  46-48
  6.2 浸金时间对浸金层厚度与"黑焊盘"的影响  48-50
  6.3 "浸金"镀层可焊性的评价  50-52
  6.4 小结  52-53
7 本文主要结论  53-54
致谢  54-55
参考文献  55-57

化学镀Ni-Sn-P合金的研究

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