鍍金工藝的關(guān)鍵參數(shù)與注意事項(xiàng)1. 鍍層厚度控制常規(guī)范圍:連接器、金手指:1~5μm(硬金,耐磨)。芯片鍵合、焊盤:0.1~1μm(軟金,可焊性好)。影響:厚度不足易導(dǎo)致磨損露底,過厚則增加成本且可能影響焊接(如金層過厚會與焊料形成脆性金屬間化合物 AuSn4)。2. 底層金屬選擇常見底層:鎳(Ni)、銅(Cu)。作用:鎳層可阻擋金與銅基板的擴(kuò)散(金銅互擴(kuò)散會導(dǎo)致接觸電阻升高),同時提供平整基底(如 ENIG 工藝中的鎳層厚度需≥5μm)。3. 環(huán)保與安全青化物問題:傳統(tǒng)電鍍金使用青化金鉀,需嚴(yán)格處理廢水(青化物劇毒),目前部分工藝已改用無氰鍍金(如亞硫酸鹽鍍金)。回收利用:鍍金廢料可通過電解或化學(xué)溶解回收金,降低成本并減少污染。4. 成本與性價比金價格較高(2025 年約 500 元 / 克),因此工藝設(shè)計需平衡性能與成本:高可靠性場景(俊工、航天):厚鍍金(5μm 以上)。消費(fèi)電子:薄鍍金(0.1~1μm)或局部鍍金。鍍金工藝不達(dá)標(biāo)易導(dǎo)致鍍層脫落,影響元器件正常使用。山東氮化鋁電子元器件鍍金車間
電子元器件鍍金時,金銅合金鍍在保證性能的同時,有效控制了成本。銅元素的加入,在提升鍍層強(qiáng)度的同時,降低了金的使用量,***降低了生產(chǎn)成本。盡管金銅合金鍍層的導(dǎo)電性略低于純金鍍層,但憑借良好的性價比,在眾多對成本較為敏感的領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。實(shí)施金銅合金鍍工藝時,前處理要徹底***元器件表面的油污與氧化物,增強(qiáng)鍍層附著力。鍍金階段,精確控制金鹽與銅鹽的比例,一般在6:4至7:3之間。鍍液溫度維持在35-45℃,pH值控制在4.5-5.3,電流密度為0.4-1.4A/dm2。鍍后進(jìn)行鈍化處理,提高鍍層的抗腐蝕能力。由于成本優(yōu)勢明顯,金銅合金鍍層在消費(fèi)電子產(chǎn)品的連接器、印刷電路板等部件中大量應(yīng)用,滿足了大規(guī)模生產(chǎn)對成本和性能的雙重要求。四川五金電子元器件鍍金鍍鎳線同遠(yuǎn)鍍金工藝先進(jìn),有效提升元器件導(dǎo)電性和耐腐蝕性。
鍍金層的孔隙率過高會對電子元件產(chǎn)生諸多危害,具體如下:加速電化學(xué)腐蝕:孔隙會使底層金屬如鎳層暴露在空氣中,在潮濕或高溫環(huán)境中,暴露的鎳層容易與空氣中的氧氣或助焊劑中的化學(xué)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),形成氧化鎳或其他腐蝕產(chǎn)物,進(jìn)而加速電子元件的腐蝕,縮短其使用壽命。降低焊接可靠性:孔隙會導(dǎo)致焊接點(diǎn)的金屬間化合物不均勻分布,影響焊接強(qiáng)度和導(dǎo)電性能,使焊接點(diǎn)容易出現(xiàn)虛焊、脫焊等問題,降低電子元件焊接的可靠性,嚴(yán)重時會導(dǎo)致電路斷路,影響電子設(shè)備的正常運(yùn)行。增大接觸電阻:孔隙的存在可能使鍍金層表面不夠致密,影響電子元件的導(dǎo)電性,導(dǎo)致接觸電阻增大。這會增加信號傳輸過程中的能量損失,影響信號的穩(wěn)定性和清晰度,對于高頻信號傳輸?shù)碾娮釉赡軙斐尚盘査p和失真。引發(fā)接觸故障:若基底金屬是銅,銅易向鍍金層擴(kuò)散,當(dāng)銅擴(kuò)散到表面后會在空氣中氧化生成氧化銅膜。同時,孔隙會使鎳暴露在環(huán)境中,與大氣中的二氧化硫反應(yīng)生成硫酸鎳,該生成物絕緣且體積較大,會沿微孔蔓延至鍍金層上,導(dǎo)致接觸故障,影響電子元件的正常工作。
鍍金層厚度對電子元器件性能有諸多影響,具體如下:對導(dǎo)電性能的影響:較薄的鍍金層,金原子形成的導(dǎo)電通路相對稀疏,電子移動時遭遇的阻礙較多,電阻較大,導(dǎo)電性能受限。隨著鍍金層厚度增加,金原子數(shù)量增多,相互連接形成更為密集且連續(xù)的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),電子能夠更順暢地通過,從而降低了電阻,提升了導(dǎo)電性能。但當(dāng)鍍金層過厚時,可能會使金屬表面形成一層不良的氧化膜,影響金屬間的直接接觸,從而增加接觸電阻,降低導(dǎo)電性能2。對耐腐蝕性能的影響:較薄的鍍金層雖能在一定程度上改善抗氧化、抗腐蝕性能,但長期使用或在惡劣環(huán)境下,易出現(xiàn)鍍層破損,導(dǎo)致基底金屬暴露,被腐蝕的風(fēng)險增加。適當(dāng)增加鍍金層厚度,可增強(qiáng)防護(hù)能力,在鹽霧測試等環(huán)境模擬試驗(yàn)中,厚一些的鍍金層能耐受更長時間的腐蝕。對可焊性的影響:厚度適中的鍍金層有助于提高可焊性,能與焊料更好地相容和結(jié)合,提供良好的潤濕性,使焊料均勻附著在電子元件的焊盤上。如果鍍金層過薄,在焊接過程中可能會被焊料中的助焊劑等侵蝕破壞,影響焊接效果;而鍍金層過厚,可能會改變焊接時的熱量傳遞和分布,導(dǎo)致焊接溫度和時間難以控制,也會影響焊接質(zhì)量。對機(jī)械性能的影響電子元器件鍍金,賦予優(yōu)異抗變色性,保持外觀與功能。
檢測電子元器件鍍金層質(zhì)量可從外觀、厚度、附著力、耐腐蝕性等多個方面進(jìn)行,具體方法如下:外觀檢測2:在自然光照條件下,用肉眼或借助10倍放大鏡觀察,質(zhì)量的鍍金層應(yīng)表面光滑、均勻,顏色一致,呈金黃色,無***、條紋、起泡、毛刺、開裂等瑕疵。厚度檢測5:可使用金相顯微鏡,通過電子顯微技術(shù)將樣品放大,觀察鍍層厚度及均勻性。也可采用X射線熒光法,利用X射線熒光光譜儀進(jìn)行無損檢測,能精確測量鍍金層厚度。附著力檢測4:可采用彎曲試驗(yàn),通過拉伸、彎曲等方式模擬鍍金層使用環(huán)境中的受力情況,觀察鍍層是否脫落。也可使用3M膠帶剝離法,將膠帶粘貼在鍍金層表面后撕下,若鍍層脫落面積<5%則為合格。耐腐蝕性檢測2:常見方法是鹽霧試驗(yàn),將電子元器件放入鹽霧試驗(yàn)箱中,模擬惡劣環(huán)境,觀察鍍金層表面的腐蝕情況,質(zhì)量的鍍金層應(yīng)具有良好的抗腐蝕能力。孔隙率檢測:可采用硝酸浸泡法,將鍍金的元器件樣品浸泡在1%-10%濃度的硝酸溶液中,鎳層裸露處會與硝酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡或腐蝕痕跡,通過顯微鏡觀察腐蝕點(diǎn)的分布和數(shù)量,評估孔隙率。也可使用熒光顯微鏡法,在樣品表面涂覆熒光染料,孔隙處會因染料滲透而顯現(xiàn)熒光斑點(diǎn),統(tǒng)計斑點(diǎn)數(shù)量和分布可計算孔隙率。電子元器件鍍金,提升焊接適配性,降低虛焊風(fēng)險。四川五金電子元器件鍍金鍍鎳線
電子元器件鍍金,利用黃金延展性,提升機(jī)械連接強(qiáng)度。山東氮化鋁電子元器件鍍金車間
電鍍金和化學(xué)鍍金的本質(zhì)區(qū)別在于,電鍍金是基于電解原理,依靠外加電流促使金離子在基材表面還原沉積;而化學(xué)鍍金是利用化學(xué)氧化還原反應(yīng),通過還原劑將金離子還原并沉積到基材表面,無需外加電流12。具體如下:電鍍金原理:將待鍍的電子元件作為陰極,純金或金合金作為陽極,浸入含有金離子的電鍍液中。當(dāng)接通電源后,在電場作用下,陽極發(fā)生氧化反應(yīng),金原子失去電子變成金離子進(jìn)入溶液;溶液中的金離子則向陰極移動,在陰極獲得電子被還原為金原子,沉積在電子元件表面,形成鍍金層?;瘜W(xué)鍍金原理1:利用還原劑與金鹽溶液中的金離子發(fā)生氧化還原反應(yīng),使金離子得到電子還原成金屬金,直接在基材表面沉積形成鍍層。常用的還原劑有次磷酸鈉、硼氫化鈉等。由于是化學(xué)反應(yīng)驅(qū)動,無需外接電源,只要鍍液中還原劑和金離子濃度等條件合適,反應(yīng)就能持續(xù)進(jìn)行,在基材表面形成金層。山東氮化鋁電子元器件鍍金車間