第２期２０１８年４月机电元件
ＥＬＥＣＴＲＯＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬＣＯＭＰＯＮＥＮＴＳＶｏｌ ３８Ｎｏ ２
Ａｐｒ ２０１８
收稿日期：２０１８－０１－１０
工艺与材料
张勇强，尚继飞
恒功率直流电源>男式接尿器
（四川华丰企业集团有限公司，四川绵阳，６２１０００）
摘要：镀金底层镍合金的比例和晶态结构，对镀金零件高温和蒸汽老化后的可焊性有显著影响。可焊性的优劣是基于锡钎料对镀金件的润湿能力进行评价的，可焊性优良并不代表焊点的机械强度能抵抗机械应力和热应力的破坏。对不同磷含量的镍作为底层的镀金件焊接时，随锡钎焊过程的展开程度变化，形成复杂程度各异的非匀质多元的多晶相组织，使焊接点的抗拉强度出现程度不同降低。薄的高磷镍与低 闪蒸温度应力镍界面处在回流焊过程中极易形成焊接脆裂，足够长的焊接时间，则可以恢复焊点的结合强度。本文对镀金／锡底镍层的选择与钎焊性能的关系，进行了较为系统的比较。
关键词：镍磷合金；镀金底层；镀金件；可焊性；ＩＭＣ；焊接强度Ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－６１３３．２０１８．０２．００５
防鼠网中图分类号：ＴＮ７８４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００－６１３３（２０１８）０２－００１７－１０
１ 前言
锡钎焊是最基本的一种电子装联工艺。无论
是穿板波烽焊、回流焊，还是表面贴装的回流焊，以及烙铁焊接，对元器件的可焊性以及焊点的机械强度、抗机械和热应力冲击能力都有明确的要求，以保证机电设备的长期可靠使用。焊接过程虽然时间不长，但却包含极其复杂的冶金变化，金属特别是镀层与焊料的相互作用及其结果，直接影响可焊性及焊点机械强度、抗应力冲击能力，需要高度重视。
２ 电子元器件中镍和镍磷合金镀层 的应用
２．１ 镍和镍合金作为镀金或镀锡底层的应用
csi lv电子元器件中，镀金和镀锡一般都会采用镍或镍合金作为底层，以提高产品的耐环境腐蚀能力或可焊性，以及插拔接触的可靠性。镀层中镍质量比例低于９９％的，一般称为镍合金。常用的底镍层有低应力镍、半光亮镍、光亮镍，近二十年左右低磷或
中磷的高温镍和高磷镍不乏应用，还有纳米镍钨合金也在推广。镍磷镀层既可以化学镀获得，也可以电镀沉积。在ＰＣＢ和倒装芯片上用ＥＮＩＧ，即化学镀镍／浸金工艺，已有较长的历史，其底镍层是化学镀的镍磷合金。为防止黑焊盘现象，前几年有采用ＥＮＥＰＩＧ的工艺，即化学镀镍／化学镀钯／浸金。在ＰＣＢ领域镍磷合金及其在产品组装使用过程中的表现有比较充分的研究。
但在连接器领域的镀金底层方面，无论是化学镀镍磷还是电镀镍磷，应用不太广泛。从２０世纪８０年代以后，电子信息产品的广泛需求，芯片的封装框架和电子模块化功能器件之间连接点位呈几何量级增加，基于降本而不降低可靠性的研究，开发了钯镍／
金代金的，在封装框架和电子连接器上广泛应用。９０年代开始，高温镍／锡的工艺体系逐步应用，以解决锡镀层高温回流焊接时发生变的问题，其中的高温镍就是含磷量３％左右的镍磷合金。２
００５年左右，铜基体上镀高磷镍／闪金，由于耐腐蚀能力强，以及高温老化、蒸汽老化后可焊性远远优于普通镍／闪金，所以用以代替镍／厚金的工艺
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