电子元件的无电解镀镍层的目的与特征 ...
电子电镀学术研讨会论文集 电子零件化学镀镍(层)的目的与特性 奥野制药工业株式会社 奥野工程(香港)有限公司 前言 化学镀法不同于利用外部电源进行电镀的电子镀法,有置换镀和自值镀两种。过去置换镀是用(汞)汞合金,但约半个世纪前A.等人首次以磷酸盐作为还原剂进行镍镀(层),开创了今天的化学镀,并迅速推广至今。今天的化学镀,无论原材料的种类和形状如何,只需浸入镀液中,即可获得均匀的镀层。在工业上,化学镀镍应用最为广泛。下面将从化学镀镍(层)的诸多功能特性出发,阐述其与当今产业结构支柱产业——电子产业中广泛使用的电子零件用化学镀镍(层)的关系。 密切的关系。电子零部件与化学镀镍(层)在日本,化学镀镍(层)的主要需求领域是电子仪器、汽车和精密仪器,这三个领域的市场在20多年前迅速扩大,其产业技术也迅速发展。随着个人电脑的真正普及,其主要部件硬盘的市场也迅速扩大,1997年日本化学镀镍(层)液产量达近30万吨,占日本国内电镀相关表面处理药剂总产量的1/3。此后其份额变化不大。
日本国内硬盘市场中,受国内生产向海外转移、小型化的影响,化学镀镍(层)的比例逐年减少。虽然在其他电子元件中也作为标准框架使用,但直接受到电脑销量的影响。随着市场的回暖,化学镀镍(层)面临着满足高集成度、低成本的挑战。当今世界,铜合金材料已成为主流,可以预见化学镀镍(层)的使用量将大大增加。在存储设备等IC方面,铜合金系列材料的使用量不断扩大,IC封装的薄型化、小型化也取得了类似的进展。另一方面,在抄板配线板市场,依然是电子元件产业的骄傲。抄板基板中独立电路越来越多,由于无法电镀的电路增加,化学镀镍将得到广泛应用。作为镀金的基础处理,其需求量正以不可阻挡的速度增长。 化学镀镍(层)技术趋势与电子相关的化学镀镍(层)广泛应用于复印基板、标准框架、硬盘等许多部件。这些部件中使用的化学镀镍(层)需要根据镀层的特性选择最合适的镀液。当要求具有优异的可焊性和附着力时,需要使用以甲胺为还原剂的化学镀镍硼镀液。最近,复印基板形成了如此多的独立电路,以至于直接电镀它们变得困难。由于镀铜电路时金容易扩散,因此使用化学镀镍作为阻挡层。
另外,虽然电子零件的接点的通常做法是在电子镀镍层上镀金,但因使用环境不同,有时会造成接触电阻增大,这时就需要在接点上进行化学镀镍——硼型或低磷型化学镀镍,然后再在其上进行镀金和电解镀镍。使用不同的还原剂,可得到镀层含磷或含硼。另外,合金元素含量和镀层厚度不同,产生不同的导电性。利用这一特性,可在陶瓷上进行化学镀镍(层),用作电阻器。近来,具有保险丝特性的电阻器也是利用化学镀镍来制作的。硬盘驱动器是通过对铝进行锌酸盐处理,进行无磁性优良的高磷化学镀镍,然后涂敷磁性膜而制成产品。含磷10%以上的高磷化学镀镍膜,无论其析出状态如何,都需要具有无磁性。 但是,当用溅射法形成磁性薄膜时,随着板温的升高,部分膜层可能带磁性,这是产生噪声的重要原因。为了防止这种现象,三元体系化学镀镍Ni.CuP,当然,为此目的的无磷镀液的改性也在进行中。由于经济不景气和环境问题的加剧,化学镀镍溶液的体积和容量将尽可能保持低水平,通过降低镀层厚度来达到所希望的性能。诱捕燕子、{拔鲶鱼药静生产厂将适合的每次释放量降低到7微米,甚至降低到2微米左右将极为常见。
一般认为笼镀(层)的成本很大程度上取决于结合膜的厚度,因此使镀层尽可能薄是降低成本的前提,另一方面,鉴于可焊性问题,有降低磷浓度的倾向。化学镀镍时,可采用自动化管理装置,提供方便稳定的镀层,人们希望利用此种装饰减少人员并发,但进一步提高镀层质量将是当务之急。特别是对于精密、小型的纯电子元件,化学镀镍作为今后必要的系统装置而受到关注。具有潜在的还原驱动力;反应只暴露在镀层体内;@镀层金属具有催化作用;可通过PH、温度调整速度,8种膏体:Fe、Co、Mn、Rn、Rh、Pd,16种元素Ca、}k,一种蜘蛛化学镀,它的特长是形状复杂的物体也能电镀且厚度均匀;非导电物体也能电镀; 表皮可形成自身特性,可作为功能性电镀应用。化学镀液的其余成分作为盐类,供给被还原剂还原的金属离子,调节pH值,抑制变化,稳定化和防止涂料分解,添加剂,光亮剂,防腐剂和润湿剂。化学镀膜的功能:,功能和目的一般特性:装饰性(增加光泽),防锈,精密加工机械特性:硬度,耐磨性,滑动性化学特性:耐腐蚀,耐变化,耐化学药品和电气特性和磁性:导电性,电阻,TCR,非磁性热特性:耐热性,焊接性,电阻适用范围:(化学镀镍层与电子设备的关系)电路板,标准框架,IC插件。其他:半完成装置电极形状,振动器,OA仪器用途:耐腐蚀性,可焊性,耐性,防止扩散,硬质和非磁性电路的加固,导电性,耐磨性,焊接附着力。 227