化学镀Ni-Sn-P合金的研究

论文摘要

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。

论文目录

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