化学镀镍技术在电子工业的应用

2016-03-12 18:26:20毕北鸿
化工设计通讯 2016年6期
关键词:镀金焊料镀镍

毕北鸿

化学镀镍技术在电子工业的应用

毕北鸿

(江西省核工业地质局测试研究中心,江西南昌 330002)

化学镀镍技术在相关领域中的应用越来越多,带来的效用也越来越明显,得到了人们的关注和重视。从PCB 制造、电子制作及封装、电子元器件制造以及电磁屏蔽四方面探究了化学镀镍技术在电子工业中的应用,以期能够产生一定的积极作用。

化学镀镍层;化学镀镍技术;电子工业;应用;探索

化学镀镍层凭借着自身耐腐蚀性强、焊接使用寿命长、磁性灵活以及耐磨性能佳等优势,在工业生产等方面实现了广泛的应用。近年来,随着化学镀镍层的普及,化学镀镍技术得到了一定的发展,并且成功应用到方方面面。其中,在电子工业上的应用效果最为显著。化学镀镍技术满足了电子产品趋于体积薄、质量轻以及多功能性的发展方向,目前尚且只有化学镀镍技术能够实现微细线路的制造,因此,化学镀镍技术在电子工业中有非常可观的应用前景,该技术的深入研究也需要得到相关人员的关注和重视。

1 在 PCB 制造中的应用

PCB 焊盘制造以及PCB 铜箔处理是化学镀镍技术在PCB制造中应用的最主要的两个方面。对于 PCB 焊盘制造,传统的方法就是通过加温加热,使得锡铅焊料熔化,再在其外表上覆盖一层物质,以上工艺被称为热风整平工艺。虽然热风整平工艺在制造 PCB 焊盘过程中发挥着巨大的作用,但是该工艺存在着较大的弊端:所承受的温度规定在180~240℃之间,一旦超出了这个温度范围,热冲击就会导致印制线路板基材产生变形、弯曲;所需配备的设备的成本较高;锡铅焊料涂层表面不均匀等等。随着技术的不断发展,化学镀镍技术逐渐克服了热风整平工艺所存在的弊端,并且逐渐取代了它。化学镀镍技术的具体操作方法,先在焊盘处化学镀镍,然后再进行化学镀金,焊盘在化学镀金的作用下,焊接性能变得更加良好。另外,在对PCB 铜箔进行处理时,在镀铜后的线路板上进行化学镀镍处理后,其耐蚀性和可焊性大大提高。

2 电子制作及封装

化学镀镍技术在电子制作以及封装的过程中,一个重要的应用就是倒装芯片(Flip Chip)用焊料凸点下金属化系统(Under Bump Metallurgy)的制造,其具体操作方法就是在硅片的铝电极上按照“化学镀镍-化学镀金”等顺序进行化学镀镍技术。无论是化学镀镍,还是化学镀金,其形成的物质层,都起着阻挡扩散的作用,同时也能够有效地防止焊料与铝电极之间的金属扩散形成多余的金属间化合物,从而增强集成电路封装的可焊性。另外,化学镀金层具有高性能的抗氧化作用,应用在电子制作以及封装中,能够增强封装的密实度。化学镀镍技术在电子制作以及封装中的应用,不仅降低了电子制作以及封装的成本,而且大大减少了电子封装的体积。除此之外,化学镀镍技术还在TAB、芯片外引线框架、微电极系统(MEMS)、大规模集成电路多芯片互联和通孔填充,以及微电机系统制造等方面有着极为广泛的应用。

3 电子元器件制造

插头、连接盘等是电子生产过程中必不可少的电子元器件,电接触的可靠性是在连接这些电子元器件过程中必须要牢牢遵循的原则。传统的电子元器件制造是依靠直接在铜线路上镀金的方法,但是这种方法存在这一些弊端,就是铜和金会在线路上形成合金层,暴露在空气里,极其容易被氧化,严重影响了电子元器件连接的稳定性以及可靠性。为了避免上述情况的发生,我们采用先在铜线路上镀镍,然后再镀金的办法,这样可以让其表面形成一层抗氧化层,大大增强了铜线路抗氧化作用。在铜线路上镀镍的目的在于:首先,镍层的抗腐蚀性以及耐磨性能都比较强,将其应用在元器件上可以增加元器件的应用效能;其次,化学镀镍层具有很好的阻挡扩散作用,增加了线路焊接的可靠性。另外,镍金属的导电性以及可焊接性等都比较强;除此之外,化学镀镍后还可以减少镀金的用量,在节省成本支出方面发挥了极大的功效。

4 电磁屏蔽

随着现代电子信息技术的不断普及和发展,电子产品一方面方便了人们的生产和生活,另一方面,电子产品在使用时会释放出自带的电磁波,会影响周围计算机、通讯设备、电子仪器等工具的正常使用,导致电子产品的运行互相干扰,而且,电子产品使用中所释放的电磁辐,对人体健康造成了极大的威胁。那么,如何降低电磁污染对人体健康以及其它电子设备的使用的影响,做好电磁屏蔽是重要突破口。在电子产品的外壳上使用金属罩、导电涂料、真空淀积金属等是解决电磁干扰问题经常使用的方法,其中,导电涂料这种方法投入成本最低,并且效果最为明显,性价比较高。导电涂料一般使用片状镍粉、镍包铜粉或者其他经过镀镍处理的导电性粒子。这些粒子在经过镀镍技术处理之后,则具有了很好的导电性,并具有很好的电磁屏蔽性,性能可以在应用中得到强化。也正是因为此,该技术在电子信息技术中的应用非常广泛。

5 结束语

化学镀镍技术在电子工业的应用是必然趋势,其可以得到耐磨性佳、抗腐蚀性强以及焊接性好等的镍层,能够增强集成电路的焊接性,以及降低抗氧化性能。当然,化学镀镍技术在电子工业中的应用不仅仅是上述四个方面,其它应用还有待探索和挖掘。这就需要相关人员不断对其进行研究和探索,让化学镀镍的新技术、新工艺得到更好的应用。

[1] 朱明军.化学镀镍技术的研究与应用[J].柴油机,2005,(05):41-44.

[2] 胡信国.化学镀镍新技术及其在工业中的应用[J].电镀与精饰,1998,(02):30-32.

[3] 巩芳.化学镀镍技术的研究现状与发展方向[J].技术与市场,2012,(04):117.

Application of Electronics Industry in Electroless Nickel Plating

Bi Bei-hong

Chemical nickel plating technology in related fields more and more,bringing the utility has become increasingly evident,get people's attention and attention.From PCB manufacturing,electronics production and packaging,electronic components manufacturing and electromagnetic shielding explores four aspects of electroless nickel plating technology in the electronics industry,in order to be able to have some positive effect.

electroless nickel plating;electroless nickel plating technology;electronics industry;applications;Exploration

TQ153.12

A

1003-6490(2016)06-0039-01

2016-06-06

毕北鸿(1986—),男,江西南昌人,工程师,主要从事精细化工管理工作。

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