IPC-4552印刷電路板化鎳沉金電鍍規(guī)范印刷電路板化鎳沉金電鍍規(guī)范1.范圍1.1范圍 本規(guī)范規(guī)定了印刷電路板使用化鎳沉金的表面加工方式的要求，本規(guī)范確定了基于性能標(biāo)準(zhǔn)的化鎳沉金沉積厚度的要求，它適用于供應(yīng)商，印制電路廠商，電子制造業(yè)服務(wù)商和原設(shè)備廠商1.2 描述 化鎳沉金是指化學(xué)腐蝕一層鎳，再在鎳層上面沉積一薄層金，它是一種多功能的表面加工方式，適用于焊接，鋁線接合，壓配合連接和作為接觸表面沉金保護(hù)下層的鎳不被氧化，不鈍化而縮短壽命然而，這一層不是完全的不受損傷的，它不能通過多孔測試的要求1.2.1 磷/硼內(nèi)容 包含還原劑的磷或硼用來減少沉積過程中的化學(xué)鎳層，磷或硼與鎳沉積成一體，這些共同沉積元素的標(biāo)準(zhǔn)被控制在指定的處理界限內(nèi)，磷或硼標(biāo)準(zhǔn)的變化如果超出指定的處理界限，可能會對成品的可焊性起相反的作用1.3目標(biāo) 本規(guī)范對化鎳沉金的表面加工方式的具體要求（參見表3-1為這些要求的概要）與其它的加工要求規(guī)范一樣，它們將被IPC電鍍處理委員會編入IPC4550，作為其中的一部分這個和其它的可應(yīng)用的規(guī)范不斷的被審查，委員會將添加適當(dāng)?shù)母纳?，并對這些文檔做必要的修訂表3-1 化鎳沉金的要求測試測試方法要求章節(jié)分類1分類2分類3一般的目視目視3.1相同的電鍍，鍍金完全覆蓋表面化學(xué)鎳層厚度附錄43.2.13到6μm[118.1到236.2μin]沉金厚度附錄40最小值0.05μm[最小值1.97μin]多孔性N/A3.3N/A物理的粘合/Tape測試IPC-TM-650TM 2.4.13.4無明顯焊盤脫落可焊性J-STD-0033.5滿足種類3的可焊性要求，保存期為6個月化學(xué)的磷/硼內(nèi)容ASTM B-733-97&ASTMB607-91(1998)1.2.1僅供參考；廠商由測試要求而定化學(xué)阻抗N/A3.7N/A電的高頻信號損失3.8TBD接觸電阻1.4.2TBD環(huán)境的清潔IPC-TM-650TM 2.3.253.6最大值1.56μg/cm21.4 性能參數(shù)1.4.1可焊性 化鎳沉金的主要功能是提供了一個可焊接的表面加工方式，它有較長的保存期限，適合于所有的表面貼裝和通孔組裝的應(yīng)用。

由于沉金層的最小厚度的限制，焊接結(jié)合處的金脆變的可能性是可以忽略的1.4.2接觸面 使用化鎳沉金對于以下方面的應(yīng)用要有充實(shí)的經(jīng)驗(yàn)1.4.2.1 膜片轉(zhuǎn)換 化鎳沉金實(shí)際上是膜片轉(zhuǎn)換的標(biāo)準(zhǔn)只有0.025μm沉金厚度的化鎳沉金表面加工方式適合于1.5百萬次作用，而阻抗變化可以忽略1.4.2.2 金屬圓頂接觸 委員會試圖完成這部分，但是此時沒有獲得必需的數(shù)據(jù)，只要可能，這些數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)提交到IPC 4-14電鍍處理委員會，并考慮將其包含在本標(biāo)準(zhǔn)的修訂本中1.4.3 電磁干擾的屏蔽 化鎳沉金是用來作為電磁干擾和印刷線路板的分界面的一種表面加工方式1.4.4 傳導(dǎo)的和各向異性的粘合劑的分界面 化鎳沉金在理想情況下適合于作為各向異性的粘合劑應(yīng)用的分界面（傳導(dǎo)的粘合劑的使用作為一個可選擇性的方法焊接）1.4.5 連接器 1.4.5.1 壓配合 壓配合要求要適合于GR-1217-CORE.過多的鎳層厚度會導(dǎo)致壓配合相關(guān)的插入強(qiáng)度1.4.5.2 邊緣Tab 化鎳沉金的表面加工方式適用于插入安裝的應(yīng)用（5插入/收回）使用低插入強(qiáng)度或零插入強(qiáng)度的連接器化鎳沉金不適合于邊緣連接器多次插入收回或高插入強(qiáng)度的應(yīng)用。

這種應(yīng)用通常要求交替的金屬加工，比如電解堅固的金1.4.6 鋁引線結(jié)合法 化鎳沉金滿足MIL-STD-883的要求，方法2001.7影響性能的變量包括清潔度，原材料，金屬絲的厚度和表面圖形化鎳沉金不是表面平均，表面圖形主要取決于下面銅層的情況2.適用的文件2.1 IPCJ-STD-003 印制板的可焊性測試IPC-TM-650 測試方法指南2.3.2通過溶劑抽出物的電阻系數(shù)對可電離的表面污染物的探測和測量2.4.1粘合，TAPE測試IPC-2221 印制板設(shè)計的一般標(biāo)準(zhǔn)IPC-6011 印制板一般性能規(guī)范IPC-6012 硬性印制板的質(zhì)量和性能規(guī)范IPC-6013 軟性印制板的質(zhì)量和性能規(guī)范2.2 國際ASTMASTM B607-91(1998) 工程使用的自身催化鎳硼涂覆的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范ASTM B733-97 自身催化鎳磷涂覆于金屬的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范2.3 防衛(wèi)標(biāo)準(zhǔn)化程序MIL-STD-883,方法 2011.7 測試方法標(biāo)準(zhǔn)，微電路接合力（破壞性接合拉力測試）2.4 Telcordia技術(shù)，Inc.Telcordia GR-1217-CORE 用于通訊硬件的可分離的電子連接器的一般要求2.5 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO-4527 自身催化的鎳磷涂覆規(guī)范和測試方法.附件A:涂覆厚度的確定。

附錄D：涂覆成分的確定（鎳和磷的內(nèi)容）3.要求3.1目視 化鎳沉金的表面應(yīng)當(dāng)依據(jù)IPC-6010系列的目視檢查部分檢查，更明確的IPC-6012指定1.75X（大約3倍的屈光度）的放大覆蓋將完成，表面的加工方式為統(tǒng)一的鍍金（圖3-1）所有產(chǎn)品的電鍍表面沒有外部裂化或鎳足（圖3-2），邊緣后拉（圖3-3）或漏鍍（圖3-4）3.2 加工厚度 鎳層和金層的厚度根據(jù)在PWB制作過程中化鎳沉金的電鍍步驟測量和校驗(yàn)用于厚度確定的X-ray熒光方法的使用要與本文件附錄4一致，使用為化鎳沉金的測量配備有軟硬件的X-ray熒光儀器XRF測試方法是ISO-4527,自身催化的鎳磷涂覆的規(guī)范和測試方法3.2.1無電鍍鎳層厚度 無電鍍鎳層厚度為3到6μm[118.1到236.2μin].3.2.2沉金的厚度 最小的沉金厚度為0.05μm[1.97μin],平均數(shù)以下的第四個σ（標(biāo)準(zhǔn)偏差）典型的范圍是0.075到0.125μm[2.955到4.925μin].較高的金層厚度通常要求擴(kuò)充溶液的接觸時間和增加溶液的溫度，由于過分的腐蝕，這可能會增加內(nèi)層鎳組成完整性的風(fēng)險裝置和測量方法對于精確度是至關(guān)重要的（參照附錄四推薦的測量方法）。

3.3多孔性 化鎳沉金的沉金層不是完全密封的，它不能通過多孔性測試的要求（硝酸ASTM B 735）3.4支撐力 對化鎳沉金的成品板的支撐力測試的目的有兩方面：第一方面是測試沉金層對鎳層和鎳層對下層金屬的支撐力；第二方面是測試阻焊層對布線和金屬箔的支撐力這兩種測試應(yīng)當(dāng)在板子上高密度的層進(jìn)行，比如BGA的位置，細(xì)節(jié)距引腳圖案之間的障礙或布線高密度的區(qū)域膠帶測試要與IPC-TM-650一致，測試方法2.4.1,使用一條壓力敏感的膠帶，表面或阻焊層沒有明顯的移動，與電鍍點(diǎn)/圖案或阻焊層粘附在膠帶上顯示的一樣如果懸于金屬（長條）之下或阻焊層底切中斷并粘附在膠帶上，懸掛或長條是明顯的，但并不是支撐失敗由于測試要求在高密度的區(qū)域，留在膠帶上的殘余物影響焊接的可能性是存在的，尤其如果用錯了膠帶對可焊性零影響的確認(rèn)必須通過區(qū)域測試的證明3.5可焊性 厚度要求的規(guī)范包含于此將滿足J-STD-003的種類3的被覆金屬耐久力的要求，例如，保存期限要大于6個月注釋：蒸發(fā)老化的使用對于化鎳沉金不是一個適用的加速老化的測試方法3.6清潔 化鎳沉金的特色之處在于比其他的表面加工方式清潔這個程序?qū)⒈话惭b，繼續(xù)使用IPC-TM-650，測試方法2.3.25，通過溶劑抽出物的電阻系數(shù)探測和測量可電離的表面污染物，并且滿足IPC-6010系列給出的值1.56μg/cm2Nacl等價物。

如果不能滿足清潔規(guī)范，應(yīng)當(dāng)立即采取糾正措施3.7化學(xué)阻抗 化鎳沉金的化學(xué)阻抗測試是不可應(yīng)用的3.8高頻信號損失 高頻信號的應(yīng)用由于增加了電阻抗可能會有信號損失由于這些電性的差異，任何外層的邊緣連接結(jié)構(gòu)都要特殊的考慮當(dāng)化鎳沉金應(yīng)用所有銅的特征，這個影響會更普遍，比如在阻焊層前化鎳沉金的應(yīng)用當(dāng)僅僅焊盤（而不是引線）被電鍍，這個影響會減小4.品質(zhì)保證規(guī)定 一般的品質(zhì)保證規(guī)定在IPC-6011和各項(xiàng)規(guī)范中有詳細(xì)說明PWB無電鍍鎳/沉金關(guān)于資格，可接受性和品質(zhì)一致的額外要求在這里詳細(xì)說明4.1資格 一個PWB產(chǎn)品的資格由使用者和廠商承認(rèn)（參照IPC-6011）PWB廠商化鎳沉金的加工能力被評估附錄3描述的是一個PWB廠商化鎳沉金加工方面推薦的賦予資格4.1.1樣品測試Coupons 用來PWB化鎳沉金賦予資格的測試樣品在IPC-2221（參見圖表4-1）和各項(xiàng)規(guī)范中詳細(xì)說明，對于有額外測試要求的樣品列于表格4-14.2可接受性測試 樣品計劃和可接受性測試的頻率除了可焊性和被覆金屬厚度的檢查與IPC-6011和各項(xiàng)規(guī)范一致可焊性和化鎳沉金加工厚度的樣品計劃將由使用者和廠商承認(rèn)4.3品質(zhì)一致性測試 品質(zhì)一致性測試將與檢查一致在IPC-6011和各項(xiàng)規(guī)范中詳細(xì)說明，同時規(guī)格厚度檢查增加。

厚度檢查的頻率是每批對等級1和2檢查一次，等級3產(chǎn)品由使用者和廠商承認(rèn)表格4-1 資格測試Coupons測試類型1類型2，3，5類型4，6板子物理要求被覆金屬厚度M2,M5M2,M5M2,M5×附錄1化學(xué)定義無電鍍過程-這個化學(xué)過程通過氧化還原反應(yīng)促進(jìn)PWB表面金屬的持續(xù)沉積，沒有外電勢的使用還原劑比如鈉次磷酸鹽，把電子給溶液中的陽離子，從而還原金屬并促進(jìn)它在PWB催化金屬表面的沉積這個反映認(rèn)為是自身催化的，因?yàn)樗鼘⒗^續(xù)電鍍只要溶液中存在金屬離子和還原劑，直到板子從電鍍槽中移走電鍍沉積的厚度根據(jù)溫度，化學(xué)參數(shù)和在電鍍槽中消耗的時間而變化沉積過程-這個化學(xué)過程使用化學(xué)置換反應(yīng)使PWB暴露的金屬表面沉積一層金屬，在這個反應(yīng)里，賤金屬失去電子還原溶液中的金屬陽離子，受電氣化學(xué)的電位不同的驅(qū)使，溶液中的金屬離子（例如，化鎳沉金中的金離子）沉積在板子的表面，同時，將表面金屬的離子（例如，化鎳沉金中的鎳離子）置換到溶液中這個反應(yīng)是自我催化的，因?yàn)橐坏┍砻嬗须婂兊慕饘伲恍枰儆须娮觼碓?，反?yīng)不會停止附錄2加工工序1． 清潔-這一步的目的是清潔銅表面準(zhǔn)備加工，清洗除去氧化物，除去污染物使表面變亮，確保銅的表面為均一的微腐蝕狀態(tài)。

要遵循賣主溫度，停留時間，攪動和電解質(zhì)化學(xué)物質(zhì)的控制方面的規(guī)范2． 微腐蝕-這一步的目的是微腐蝕銅，產(chǎn)生一個能均一的促進(jìn)并具有很好的沉積支撐的電鍍的表面可能會使用不同于蝕刻劑的種類（例如，過(二)硫酸鈉，過氧化物/硫磺）要遵循賣主溫度，停留時間，攪動和電解質(zhì)化學(xué)物質(zhì)的控制方面的規(guī)范3． 催化劑-這一步的目的是沉積一種物質(zhì)，它是化學(xué)鎳電鍍到銅表面的催化劑催化劑降低鎳沉積的活化能量，并使電鍍在銅表面開始催化劑的例子包括鈀和釕要遵循賣主溫度，停留時間，攪動和電解質(zhì)化學(xué)物質(zhì)的控制方面的規(guī)范4． 無電鍍鎳-這個電解質(zhì)的目的是沉積要求厚度的化學(xué)鎳到催化的銅表面，鎳的厚度要足夠形成一個擴(kuò)散勢壘區(qū)用于銅的移動，并根據(jù)應(yīng)用提供一個可焊接的表面 鎳電解質(zhì)有一個相對高的沉積率，它的起作用的化學(xué)成分一定要補(bǔ)充并保持平衡一定的主要成分化學(xué)鎳電解質(zhì)在高溫時反應(yīng)快，并且要增加接觸時間以達(dá)到要求的沉積厚度因此確保PWB的底層和阻焊層材料的兼容性是很重要的要遵循賣主溫度，停留時間，攪動電解質(zhì)負(fù)。