一種提高鍍金層焊接性能的方法
【專利摘要】本發明涉及一種提高鍍金層焊接性能的方法，其包括以下步驟：以化學鍍鎳后的工件做為工作電極，鉑片做為輔助電極，飽和甘汞參比電極或硫酸亞汞參比電極組成三電極體系；在鍍金開始的同時采用電化學工作站或其它能夠隨時間變化記錄開路電位的儀器記錄開路電位?時間曲線；根據開路電位?時間曲線的變化對鍍金過程進行控制，保持平臺電位負移小于20mV，鍍金層后續焊接性能良好。本發明簡單易行，通過對鍍金液進行相應調整控制，從而提高鍍金層焊接性能，降低組裝完成后偶發的焊接不良。
【專利說明】
一種提高鍍金層焊接性能的方法
技術領域
[0001]本發明涉及應用于印刷線路板表面處理的化學鍍金技術領域，具體地說是一種在鍍金過程中提高化學鍍金層焊接性能的方法。
【背景技術】
[0002]伴隨著微電子技術的快速發展，PCB的平板設計愈發復雜，對PCB最終表面處理技術也提出了更高的標準。化學鍍鎳/置換鍍金(ENIG)技術是在PCB的銅板分別進行化學鍍鎳、置換鍍金，進而獲得N1-P/Au復合鍍層的全化學鍍工藝。這種復合鍍層表面平坦，耐蝕性好，焊接性能優良，成本較低而且也達到了無鉛化、無鹵化的使用要求，可滿足PCB的多種組裝要求，因而使其在微電子領域迅速推廣。
[0003]雖然在很多方面ENIG技術已經符合了 PCB表面處理工藝的要求，然而PCB板在后面的微互聯過程中會出現個別焊點不可靠、存在裂紋、出現富P層等問題。這些問題是由于置換鍍金過程中，鍍金液使鎳表面發生氧化，生成未能溶解的黑色氧化物，即“黑盤”現象導致;而且這些問題只有在產品完成之后才會逐漸被發現，給用戶和企業造成了很大的麻煩。因此，提高鍍金層的焊接性能，降低后續偶發的焊接不良有著重大的意義。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題是克服現有技術中的缺陷，通過在鍍金過程中進行實時控制，提高后續焊接可靠性，提供一種方法簡單的提高鍍金層焊接性能的方法。
[0005]本發明解決上述技術問題采用的技術方案是:一種提高鍍金層焊接性能的方法，其特征在于:其包括以下步驟:
(1)、以化學鍍鎳后的工件做為工作電極，鉑片做為輔助電極，飽和甘汞參比電極或硫酸亞汞參比電極組成三電極體系；
(2)、在鍍金開始的同時采用電化學工作站或其它能夠隨時間變化記錄開路電位的儀器記錄開路電位-時間曲線；
(3)、根據開路電位-時間曲線的變化對鍍金過程進行控制，保持平臺電位負移小于20mV，鍍金層后續焊接性能良好。
[0006]進一步，所述步驟(3)中保持平臺電位負移小于10mV，鍍金層后續焊接性能良好。
[0007 ]本發明通過在鍍金過程中測量原位開路電位，根據開路電位-時間曲線的變化，當平臺電位負移小于20mV，鍍金層后續焊接性能良好，平臺電位負移大于20mV會增加后續產生焊接不良的幾率。更優選為保持平臺電位負移小于1mV以保證鍍金層后續焊接性能良好。對照現有技術，本發明簡單易行，通過實時監測開路電位的變化，需要時對鍍金液進行相應調整控制，保證鍍金層后續焊接性能良好。從而降低后續焊接不良發生的幾率，避免組裝完成后偶發的焊接不良。
【附圖說明】
[0008]圖1是本發明開路電位-時間曲線變化示意圖。
【具體實施方式】
[0009]下面結合具體實施例對本發明進一步詳細說明。
[0010]—種提高鍍金層焊接性能的方法，其包括以下步驟:
(1)、以化學鍍鎳后的工件做為工作電極，鉑片做為輔助電極，飽和甘汞參比電極或硫酸亞汞參比電極組成三電極體系；
(2)、在鍍金開始的同時采用電化學工作站或其它能夠隨時間變化記錄開路電位的儀器記錄開路電位-時間曲線；
(3)、根據開路電位-時間曲線的變化對鍍金過程進行控制，保持平臺電位負移小于20mV，鍍金層后續焊接性能良好。
[0011]進一步，所述步驟(3)中保持平臺電位負移小于10mV，鍍金層后續焊接性能良好。
[0012]本發明通過在鍍金過程中測量原位開路電位。原位開路電位是指工作電極在施鍍過程中與參比電極間實時電位變化，原位開路電位可以反映鍍層表面狀態及沉積過程。根據開路電位-時間曲線的變化，當平臺電位負移小于20mV，鍍金層后續焊接性能良好，平臺電位負移大于20mV會增加后續產生焊接不良的幾率。更優選為保持平臺電位負移小于1mV以保證鍍金層后續焊接性能良好。
[0013]本發明簡單易行，通過實時監測開路電位的變化，需要時對鍍金液進行相應調整控制，保證鍍金層后續焊接性能良好。從而降低后續焊接不良發生的幾率，避免組裝完成后偶發的焊接不良。
[0014]實施例1: 一種提高鍍金層焊接性能的方法，其采用亞硫酸鹽無氰化學鍍金液，以化學鍍鎳后的印刷線路板做為工作電極，鉑片做為輔助電極，飽和甘汞電極組成三電極體系;在鍍金開始的同時采用CHI660電化學工作站記錄開路電位-時間曲線。
[0015]圖1為開路電位-時間曲線隨鍍液性能不同而變化的示意圖。分別在初始、電位負移20mV、電位負移50mV、電位負移10mV時分別處理各10片測試試樣，組別分別記為a、b、c、d組。
[0016]測試試樣采用以下工藝進行處理:
(1)經酸洗、微刻蝕、活化、預浸處理后化學鍍鎳10min;
(2)在化學鍍鎳層上化學鍍金20min。
[0017](3)水洗后冷風吹干。
[0018](4)漂錫試驗檢查可焊性。
[0019]所得金層外觀均平整光亮，無溢鍍、漏鍍現象，鍍層厚度0.2 μπι，膠帶法測試鍍層結合力合格。
[0020]將a、b、c、d組分別進行漂錫試驗，每組有870個焊點，通過目視和顯微鏡檢查，a、b組無焊點不良現象，c組出現I個焊點不良，d組出現8個焊點不良。
[0021]以上實驗結果證明了根據開路電位-時間曲線的變化，當平臺電位負移小于20mV，鍍金層后續焊接性能良好，平臺電位負移大于20mV會增加后續產生焊接不良的幾率。更優選為保持平臺電位負移小于1mV以保證鍍金層后續焊接性能良好。
[0022]實施例2:—種提高鍍金層焊接性能的方法，其采用亞硫酸鹽無氰置換鍍金液，以化學鍍鎳后的印刷線路板做為工作電極，鉑片做為輔助電極，飽和甘汞電極組成三電極體系;在鍍金開始的同時采用CHI660電化學工作站記錄開路電位-時間曲線。
[0023]開路電位-時間曲線隨鍍液性能不同而變化如圖1所示。在初始、電位負移20mV、電位負移30mV、電位負移45mV時分別處理各10片測試試樣，組別分別記為a、b、c、d組。
[0024]測試試樣采用印刷線路板，采用以下工藝進行處理:
(1)經酸洗、微刻蝕、活化、預浸處理后化學鍍鎳10min;
(2)在化學鍍鎳層上置換鍍金10min。
[0025](3)水洗后冷風吹干。
[0026](4)漂錫試驗檢查可焊性。
[0027]所得金層外觀均平整光亮，無溢鍍、漏鍍現象，鍍層厚度0.05μπι，膠帶法測試鍍層結合力合格。
[0028]將a、b、c、d組分別進行漂錫試驗，每組有870個焊點，通過目視和顯微鏡檢查，a、b組無焊點不良現象，c組出現I個焊點不良，d組出現5個焊點不良。
[0029]以上實驗結果證明了根據開路電位-時間曲線的變化，當平臺電位負移小于20mV，鍍金層后續焊接性能良好，平臺電位負移大于20mV會增加后續產生焊接不良的幾率。更優選為保持平臺電位負移小于1mV以保證鍍金層后續焊接性能良好。
[0030]上述實施方式只是為更容易理解本發明而列出，本發明不局限于上述實施方式，工程技術人員可以據此作相應的改動。不論做任何變化，凡是利用上述的步驟都是本發明的一種變形，均應認為落在本發明保護范圍之內。
【主權項】
1.一種提高鍍金層焊接性能的方法，其特征在于:其包括以下步驟: (1)、以化學鍍鎳后的工件做為工作電極，鉑片做為輔助電極，飽和甘汞參比電極或硫酸亞汞參比電極組成三電極體系； (2)、在鍍金開始的同時采用電化學工作站或其它能夠隨時間變化記錄開路電位的儀器記錄開路電位-時間曲線； (3)、根據開路電位-時間曲線的變化對鍍金過程進行控制，保持平臺電位負移小于20mV，鍍金層后續焊接性能良好。2.根據權利要求1所述的提高鍍金層焊接性能的方法，其特征在于:所述步驟(3)中保持平臺電位負移小于10mV，鍍金層后續焊接性能良好。
【文檔編號】C23C18/42GK106011808SQ201610664090
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年8月12日
【發明人】劉海萍, 畢四富, 王堯, 王春雨, 曹立新
【申請人】哈爾濱工業大學（威海）