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(四川華豐企業(yè)集團有限公司，四川綿陽，621000)

1　前言

錫釬焊是最基本的一種電子裝聯(lián)工藝。無論是穿板波烽焊、回流焊，還是表面貼裝的回流焊，以及烙鐵焊接，對元器件的可焊性以及焊點的機械強度、抗機械和熱應力沖擊能力都有明確的要求，以保證機電設(shè)備的長期可靠使用。焊接過程雖然時間不長，但卻包含極其復雜的冶金變化，金屬特別是鍍層與焊料的相互作用及其結(jié)果，直接影響可焊性及焊點機械強度、抗應力沖擊能力，需要高度重視。

2　電子元器件中鎳和鎳磷合金鍍層　的應用

2.1　鎳和鎳合金作為鍍金或鍍錫底層的應用

電子元器件中，鍍金和鍍錫一般都會采用鎳或鎳合金作為底層，以提高產(chǎn)品的耐環(huán)境腐蝕能力或可焊性，以及插拔接觸的可靠性。鍍層中鎳質(zhì)量比例低于99%的，一般稱為鎳合金。常用的底鎳層有低應力鎳、半光亮鎳、光亮鎳，近二十年左右低磷或中磷的高溫鎳和高磷鎳不乏應用，還有納米鎳鎢合金也在推廣。鎳磷鍍層既可以化學鍍獲得，也可以電鍍沉積。在PCB和倒裝芯片上用ENIG，即化學鍍鎳/浸金工藝，已有較長的歷史，其底鎳層是化學鍍的鎳磷合金。為防止黑焊盤現(xiàn)象，前幾年有采用ENEPIG的工藝，即化學鍍鎳/化學鍍鈀/浸金。在PCB領(lǐng)域鎳磷合金及其在產(chǎn)品組裝使用過程中的表現(xiàn)有比較充分的研究。

但在連接器領(lǐng)域的鍍金底層方面，無論是化學鍍鎳磷還是電鍍鎳磷，應用不太廣泛。從20世紀80年代以后，電子信息產(chǎn)品的廣泛需求，芯片的封裝框架和電子模塊化功能器件之間連接點位呈幾何量級增加，基于降本而不降低可靠性的研究，開發(fā)了鈀鎳/金代金的，在封裝框架和電子連接器上廣泛應用。90年代開始，高溫鎳/錫的工藝體系逐步應用，以解決錫鍍層高溫回流焊接時發(fā)生變色的問題，其中的高溫鎳就是含磷量3%左右的鎳磷合金。2005年左右，銅基體上鍍高磷鎳/閃金，由于耐腐蝕能力強，以及高溫老化、蒸汽老化后可焊性遠遠優(yōu)于普通鎳/閃金，所以用以代替鎳/厚金的工藝體系在連接器行業(yè)逐步興起。與此同時，基于鍍金件耐蝕性的考慮，納米鎳鎢合金底鍍層工藝作為另外一條線路也在展開。

同時，因為高磷含量鎳磷合金具備抗磁性，所以對20GHz以上高頻信號、毫米波信號的傳輸失真、三階交調(diào)等指標影響小，與鍍銀和銀的替代鍍層銅錫鋅三元合金相近，因此在射頻連接器上用高磷鎳代替普通鎳鍍層也顯得科學合理。

總之，銅基材鍍鎳鍍金產(chǎn)品的低成本高性能需求驅(qū)動，和鍍錫表面高溫回流變色狀況消除的要求,是鎳磷合金鍍層打底應用的契機。根據(jù)不同的使用場合，選擇不同的含磷量和鍍覆工藝。在電子電鍍領(lǐng)域，因為電鍍工藝相對于化學鍍工藝的電解液壽命優(yōu)勢，電沉積工藝逐步取代化學鍍鎳方式。

2.2　各種鎳和鎳合金用作鍍金/鍍錫底層的特點評述

鎳作為鍍金底層，阻擋底材銅鋅等元素向表面的擴散，避免外觀變色和電接觸不良的發(fā)生。同時，因為鍍金層不可能鍍太厚，利用鎳相對的惰性，可保證鍍金件較高的抗大氣腐蝕能力。但是在鹽霧環(huán)境中，底鎳層與表面的金層形成原電池，發(fā)生電化學腐蝕還是很快的，具有動力學緩蝕能力的鎳磷和鎳鎢合金的應用應運而生。

鎳也作為可焊性功能的錫鍍層的底層，對黃銅基體上鍍錫的功能保障作用顯著。在高溫下，鎳磷合金則有更為突出的保護作用，因而被稱為高溫鎳。使用鎳磷合金作為鍍錫底層，可大幅提高鍍錫層在高溫烘焙時抗變色、高溫及蒸汽老化后可焊性的能力，相關(guān)論述可以參考《防止錫回流變色的連接器電鍍工藝》[1]和《連接器錫鍍層的開發(fā)》[2]。

高磷鎳/金的鍍層，具有優(yōu)良的耐蝕性，在遠遠低于軍用鍍金件厚度標準的條件下，其耐鹽霧和硝酸蒸汽、二氧化硫等試驗的能力相近。比如，銅基體零件2微米高磷鎳打底鍍金0.2微米時，通過48～96小時鹽霧試驗和60分鐘至120分鐘硝酸蒸汽試驗，而普通鎳2微米鍍金，需要1微米左右，才能順利通過相同試驗。尤其是銅素材上只鍍3微米鎳磷合金時，鹽霧能力即達到240小時以上；二氧化硫試驗也沒有問題，而普通鎳是不可能通過的。

高磷鎳耐蝕能力非常好[3]。Ni-P鍍層耐蝕性能與磷量密切相關(guān)，高磷鍍層耐蝕性能優(yōu)越源于它的非晶態(tài)結(jié)構(gòu)。非晶態(tài)與晶態(tài)的本質(zhì)區(qū)別在它們的原子排列是否周期性，由于固體化學鍵的作用從短程看二者都是有序的，非晶的特性是不存在長程有序，無平移周期性。這種原子排列的長程無序，使非常均勻的Ni-P固溶體組織中不存在晶界、位錯、孿晶或其他缺陷。另外，非晶態(tài)鍍層表面鈍化膜性質(zhì)也因為基體的特征，其組織也是高度均勻的非晶結(jié)構(gòu)，無位錯、層錯等缺陷，韌性也好，不容易發(fā)生機械損傷。與晶態(tài)合金對比，非晶態(tài)合金鈍化膜形成速度快，破損后能立即修復而具有良好的保護性。

研究[3]發(fā)現(xiàn)Ni-P合金在酸性介質(zhì)中形成的鈍化膜是磷化物膜，其保護能力比純鎳鈍化膜強。例如，Ni-P合金在稀鹽酸中腐蝕，磷量低時磷促進鎳的活性溶解。小于8%P的鍍層表面有黑灰色的腐蝕產(chǎn)物，用俄歇電子譜儀測定表面一定深度處發(fā)現(xiàn)Ni、P及O三種元素，光電子能譜儀進一步證實它是鎳的磷酸鹽膜。但大于8%P的高磷鍍層腐蝕后表面呈灰白色，一般尚能保持光潔，俄歇電子譜儀觀測到約10納米深處有Ni、O，是氧化鎳層，依次在20納米深處是Ni、P及O共存，是磷酸鹽層，內(nèi)層則為富P的Ni、P層，P量約占20(重量)%，大體對應Ni2P。

非晶Ni-P層表面形成的磷化物膜阻擋了腐蝕繼續(xù)進行，而提高了它的耐蝕性。鎳磷合金在發(fā)生電化學腐蝕時，Ni-P合金腐蝕界面形成磷化物膜和鎳的磷酸鹽、亞磷酸鹽、次磷酸鹽膜，其保護能力比純鎳鈍化膜強，特別是合金表面吸附次亞磷酸根(H2PO2-)進入化學鈍化區(qū)，更能抑制鎳的溶解[3]。

鎢含量達40%左右的鎳鎢合金，一般為納米晶態(tài)，本身具備較強的抗蝕能力，而鎢元素在鍍層發(fā)生腐蝕時，會形成難溶性的鎢氧化物、鎢酸鹽等覆蓋在鍍層表面，產(chǎn)生強的緩蝕效果。

所以，高磷鎳、鎳鎢合金上鍍金，有著優(yōu)于普通鎳上鍍金的耐蝕性。相應，在薄金鍍層的高溫老化和蒸汽老化時，高磷鎳、鎳鎢合金底層，金層孔隙中形成及擴散到表面的金屬氧化物和腐蝕物比普通鎳少得多，可焊性的保持能力顯然更好。

3　鍍金零件釬焊性能及其影響因素

3.1　零件釬焊性能及不良案例

零件的釬焊性能包括可焊性和焊接強度兩個方面?？珊感允侨廴诤噶显诮饘俦砻鏉櫇皲佌沟哪芰Γ附訌姸葎t是合金間化合物之間承受機械和熱循環(huán)應力沖擊的能力。

在通訊設(shè)備板對板的連接中,穿板和表面貼裝回流焊接都有應用。為把多個電子模塊高密度地集成在一起，表面貼裝的三次回流焊已是常見的情形。這時表面貼裝的焊碑，通常既是連接的結(jié)構(gòu)件，又是電流或信號的傳輸通道，所以對焊接強度的要求是很高的。

通常，對電子元器件的質(zhì)量評價，分為鍍層結(jié)合力的評價和可焊性的評價，鍍層結(jié)合力是按標準抽樣后，無論用什么方法，驗證是100%合格后，再進行可焊性評價。可焊性評價，是鍍后或者老化后進行，有定性的焊料潤濕性觀察，還有定量的潤濕力稱量和交零時間測量。

圖1　回流焊接組裝情況

圖2　二次回流焊后焊件脫落

鍍層結(jié)合力和可焊性測試表現(xiàn)都優(yōu)秀的高磷鎳/鍍金焊碑，在250℃的二次回流焊后卻發(fā)生了焊結(jié)界面強度極低，甚至零件自個脫落的質(zhì)量故障(總共回流三次，測量表明第三次回流焊以后推落力有恢復性上升)。圖1和圖2為回流焊組裝和脫落情況，圖3為脫落分離面的零件側(cè)(左)和對應的PCB側(cè)(右)的狀態(tài)。

圖3　脫落分離面的零件側(cè)(左)和對應的PCB側(cè)(右)

圖3可以看出，焊接點分離后，零件從PCB板上脫落，一部分鍍層被撕裂殘留在PCB側(cè)的焊料表面(對應分離零件的凹坑)，焊點分離不是在釬焊料的內(nèi)部發(fā)生剪切，而是發(fā)生在鍍金件的底鎳層內(nèi)部。該鍍金件的鍍層組合是銅基體上鍍低應力鎳1/半光亮鎳1/高磷鎳0.5/金0.1，對大量未焊接的鍍件檢驗表明，鍍層之間的結(jié)合機制是金屬鍵，電鍍工序連續(xù)，每一鍍層間結(jié)合強度高于100MPa的水平，遠遠大于釬料不足40MPa的剪切強度。而且對圖3所示分離出的兩側(cè)光亮鎳面，放入50%的硝酸中都有類似高磷鎳的耐腐蝕能力(數(shù)分鐘不變黑)，而普通的鎳層在此硝酸中很快變黑)，說明并非在高磷鎳與普通鎳之間、也不在普通低應力鎳和半亮鎳之間分離。分析表明，焊碑與PCB板發(fā)生分離是冶金相變的影響，是新相的產(chǎn)生和分離[4]。

3.2　可焊性的評價

電子產(chǎn)品的焊接，一般都是用錫焊料實施的軟釬焊。對產(chǎn)品可焊性的評價，一般是潤濕交零時間或潤濕力稱量，都可以量化地評價。一般新鍍件可焊性沒有問題，但隨存放時間延長或者多次回流焊接時，可焊性會逐漸變差，因此采用155℃烘焙或者100℃蒸汽加速老化試驗評估一段時間存放后或者多次回流焊時的可焊性。

對于焊接用鍍層，鍍鎳/鍍錫是最常用的，但錫表面在高溫老化后，形成厚的氧化錫膜，焊接的有限時間內(nèi)，氧化錫膜不能被焊劑充分還原、皂化，可焊性不滿足三次回流焊的高要求。鍍鎳/鍍金用作焊接鍍層焊接時，金層很快熔解進入焊料[5]，形成新的成分梯度焊料重新潤濕鎳層表面進而合金化。一般用于焊接的鍍金層的厚度可選擇0.5微米，但基于焊接強度和制造成本的考慮，不能采用過厚的鍍金層，一般是0.05微米至0.25微米范圍。這種薄金層存在大量的孔隙，顯微鏡下可觀察到微米尺度的鎳層裸露，在高溫或蒸汽老化時，裸露的鎳將被氧化生成氧化物并往外擴散，降低鍍金層的焊接潤濕能力。在鍍金層靠近0.05微米的下限時，降低更明顯增加。

當用高磷鎳代替普通鎳作為閃鍍金底層時，由于裸露鎳磷表面快速形成致密的磷化鎳、亞磷酸鎳、磷酸鎳復合薄膜，防止更廣泛和深層的氧化鎳生成，也防止 氧化鎳、氫氧化鎳、水合堿式碳酸鎳產(chǎn)生并擴散覆蓋金層致可焊性大幅降低。另外，(亞)磷酸鎳薄膜等在高溫的松香酸中被溶解速度快于氧化鎳等阻焊物。

實踐證明，高磷鎳鍍閃金具有抗高溫老化、蒸汽老化的能力。具體在應用實踐中，要保證高溫蒸汽老化8小時后可焊性優(yōu)秀，低應力鎳上鍍金，需要金層的最低厚度大約0.10微米,平均厚度0.15微米左右；而高磷鎳打底的話,最低厚度0.025微米，平均厚度0.05微米都能通過測試。

可焊性良好，只能說明熔融焊料在金屬表面易于潤濕、鋪展，并不能保證所形成的金屬間化合物(IMC)之間具有足夠的結(jié)合強度，也就是說，可焊性好的鍍層未必就能滿足焊接強度的要求。

3.3　焊接強度的評價

在焊接接點成型的過程中，會形成金屬間化合物。與軟焊料合金相比，這些金屬間化合物更脆；因此在承受機械應變時，這樣的焊接接點的牢固度就會下降。隨著焊接接點中金屬間化合物成分的增加，諸如沖擊強度和應變率敏感度等焊接接點的基本機械性能也會相應地發(fā)生變化[5]。

在文獻《焊接接點的脆裂機制、解決方案和標準》[5]中，闡明了鍍金層上進行焊接后焊接接點性能下降的發(fā)生機制：1)鍍金層在表貼元件的表面上溶解，并以AuSn4化合物的形式在焊接接點另一面的界面上析出；2)鍍金層在端接面上完全溶解，使接點中的金含量增加；3)手動焊接過程中的溫度過高，導致部分金屬鎳溶解，并與金屬金和金屬錫相互反應；4)表面鍍硬金層在鍍通孔焊接過程中因為溶解過緩而只有部分發(fā)生溶解，并通過固相擴散形成AuSn2化合物層。

文獻《高磷鎳打底鍍金可焊性及風險研究》[4]]表明，由于焊接過程形成的合金相有多種且是多元的，比如Ni3P、NiSnP、NiSnCu、AuSn4、AuSn2等，不同合金相之間脆性大，焊點可以在最脆弱的合金相之間脆裂。

為了評價焊接點的強度，可以對表面貼裝回流焊接的焊碑進行推落力測量進行量化的分析。實驗用焊碑的焊接界面為1.6mm×2.5mm，面積4.0mm2。良好的焊接效果，應該焊料對焊碑和PCB的焊盤充分潤濕鋪展和合金化，強行推落分離界面應該是焊料內(nèi)部的剪切面，外觀應為灰白啞光，略有光澤；強行推落是釬料的剪切破壞，錫銀焊料室溫下的剪切強度大約35MPa，那么良好焊接的兩焊接界面之間焊料的剪切力接近35×4=140(N)，這就是理論上最高的焊碑推落力。當然，不排除足夠長的焊接時間后，焊接點中形成均勻的或低內(nèi)應力的高強度冶金相取代錫銀焊料層的可能，其剪切強度遠高于焊料強度。

4　幾種鎳底層對鍍金件釬焊性能的　影響

在紫銅材質(zhì)的焊碑基體上，進行七種組合進行老化后可焊性測試和多次回流焊后的推落力測量：鍍鎳1μm +半光亮鎳1μm +高磷鎳0.5μm/金0.10、鎳3μm/金0.15、鍍鎳3μm+高磷鎳0.5μm/金0.15、鎳1.2+納米鎳0.2/金0.10、底鎳0.5μm+高磷鎳3μm/金0.15、高磷鎳3μm/金0.15。 其中，鍍鎳或底鎳為氨基磺酸鎳體系的低應力鎳，半光亮鎳為氨基磺酸鎳體系半光亮鎳，高磷鎳為電鍍高磷鎳(含磷量在10%以上，為非晶態(tài)鍍層)，納米鎳為含磷量約300PPm的納米晶態(tài)鎳鍍層(從一種含稀土添加劑和亞磷酸的鎳溶液中鍍?nèi)?。鍍金層在錫釬焊中快速熔入焊料中，形成新的焊料對底鎳層進行潤濕和合金化，因為鍍金很薄，金對焊料的調(diào)制影響可以忽略不考慮。

4.1　可焊性評估

鍍后狀態(tài)可焊性均優(yōu)良，焊料覆蓋完整，無針孔。

采用無鉛回流焊參數(shù)265℃高溫回流三次，再8小時蒸汽老化后進行可焊性評估表明：鍍鎳1μm +半光亮鎳1μm +高磷鎳0.5μm/金0.10、鍍鎳3μm+高磷鎳0.5μm/金0.15、鎳1.2+納米鎳0.2/金0.10、底鎳0.5μm+高磷鎳3μm/金0.15、高磷鎳3μm/金0.15的鍍層組合，老化可焊性優(yōu)良，焊料覆蓋無針孔；鎳3μm/金0.15件老化后可焊性合格，但潤濕時間比上面幾種長一倍左右，焊料覆蓋有極少的針孔。

4.2　推落力試驗測量方法、樣本數(shù)、標準的工具

選用熔點217℃無鉛焊料，用鋼網(wǎng)涂無鉛料膏于電鍍鎳/薄金的銅片或工程用PCB板的焊盤上，貼上不同鍍層組合的試驗工件，采用焊料適用的回流溫度曲線，經(jīng)過1至4次的回流焊，逐次回流后進行焊碑推落力測試。

回流焊接后的測試板如圖4和圖5，圖4用薄銅片鍍鎳/鍍金做回流SMT，圖5是PCB工程板做回流SMT。

4.3　焊碑推落力測量數(shù)據(jù)

4.3.1鍍金焊碑在鍍鎳/金的銅片回流焊，見表1

圖4　用鍍鎳/鍍金薄銅片做回流SMT的測試板

圖5　是PCB工程板做回流SMT的測試板

表1　焊在電鍍鎳/金銅片上的Ep.Ni1Ni(s)1NiP0.5Au0.1焊碑推落力

焊碑與銅片的分離，均發(fā)生在銅片化學鎳鍍層內(nèi)部，推落力持續(xù)下降，在有限次數(shù)的回流后，推落力的最大、最小、平均值均處于低位。樣本數(shù)準備不足，故不計算標準差，但從實測的最低值0.5牛頓看，即使不考慮統(tǒng)計分布，發(fā)生焊點脫落是大概率的事件。

4.3.2焊碑焊在化學鍍高磷鎳/金的銅片上

4.3.2.1厚鎳底上鍍薄金的焊碑，見表2

表2　焊在化學鎳/金銅片上的Ep.Ni3Au0.1焊碑推落力

焊碑與銅片的分離，均發(fā)生在銅片化學鎳鍍層內(nèi)部，推落力持續(xù)下降，在有限次數(shù)的回流后，推落力的最大、最小、平均值均處于低位。樣本數(shù)準備不足，故不計算標準差，但從實測的最低值0.5牛頓看，即使不考慮統(tǒng)計分布，發(fā)生焊點脫落是大概率的事件。

4.3.2.2鎳上閃鍍鎳磷鍍薄金的焊碑推落力，見表3

表3　焊在化學鎳/金銅片上的Ep.Ni3 NiP0.1Au0.1焊碑推落力

焊碑與銅片的分離，大約30%發(fā)生在銅片化學鎳鍍層內(nèi)部，70%發(fā)生在焊碑鍍層內(nèi)部，推落力持續(xù)下降，在有限次數(shù)的回流后，推落力的最大、最小、平均值均處于低位，由于焊料兩邊都是高磷鎳，所以推落力比單邊高磷鎳更差。

從實測的最低值，以及平均值減去3倍標準差可以評估，發(fā)生焊點脫落是大概率的事件，而且在有限幾次的回流焊情況下，均不能回升至安全的推落力區(qū)間。

4.3.3焊碑焊在化學中磷鎳/浸金(即ENIG)的PCB工程板上

3.3.3.1在PCB工程板上鍍鎳/金的焊碑，見表4

表4　ENIG的多層PCB上的Ep.Ni3Au0.1焊碑推落力

隨回流次數(shù)的增加，推落力出現(xiàn)漲落分化，升降都有發(fā)生，變差的情況對應耐焊接熱試驗中的焊接強度降低。推落力的最小值中沒有出現(xiàn)致命的薄弱點，最低為焊料剪切強度的1/4以上。

樣本數(shù)不足，故不計算標準差，但從實測的最低值看，每一次回流后焊點處于安全的推落力區(qū)間。

4.3.3.2鍍鎳3μm+高磷鎳0.5μm+金0.10焊碑，見表5

表5　ENIG的多層PCB上的Ep.Ni3 NiP0.5Au0.1焊碑推落力

推落力的最低值的4.6N對應的剪切強度只有1.15MPa，20.7N對應的剪切強度只有5.1MPa，遠遠低于焊料本身的剪切強度。雖然統(tǒng)計樣本數(shù)不多，雖然二次、三次、四次回流后推落力增加，但最低值暴露出焊點的安全性不足，所以無需大量數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。

4.3.3.3鎳1.2+納米鎳0.2/金0.10焊碑，見表6

表6　ENIG的多層PCB上的鎳1.2/納米鎳0.2/金0.10焊碑推落力

由于鍍層中微量的磷和可能存在的稀土元素的作用，焊點的強度高；多次回流后，焊料成分變化及形成的金屬間化合物(IMC)強度增加，多個推落力超過了焊料的剪切強度。樣本數(shù)較少，不能以標準差推論變化趨勢，但根據(jù)平均值趨勢可以推論，進一步的回流不僅不會降低其結(jié)合強度，可能推落力的最低值也是上升的。后續(xù)可進一步驗證第五次和第六次回流以后推落力的變化。

4.3.3.4底鎳0.5μm+高磷鎳3μm/金0.10焊碑，見表7

表7　ENIG的多層PCB上的鎳0.5μm+高磷鎳3μm/金0.10焊碑推落力

本組合試驗樣品更充分，焊點最低推落力在第二次回流后相比第一次后有25%下降，以后回升到第一次數(shù)值以上，焊點強度基本可以接受。從統(tǒng)計數(shù)據(jù)上看，無論最小值，還是平均值減去3倍標準差，推落力均能保證在安全區(qū)間。

4.3.3.4高磷鎳3μm/金0.10焊碑，見表8

表8　ENIG的多層PCB上的電鍍高磷鎳3.0+金0.10焊碑推落力

本組合試驗樣品比較充分，焊點最低推落力在第二次回流后相比第一次后有25%下降，以后回升到第一次數(shù)值以上，焊點強度基本可以接受。從四次回流后焊碑推落力平均值減去3倍標準差的情況看，第二次回流后焊點有很大的風險。

4.4　推落力數(shù)據(jù)總體比較

無論焊碑還是焊盤，0.5微米左右的高磷鎳對焊點剪切強度都是很不利的，對這類焊接后的焊碑推落力非常低，尤其第二次和第三次回流后，平均的剪切強度在5MPa以下，最低的為0Pa，自動脫落。厚度越低，在回流次數(shù)增加時越不能恢復。

普通的鎳(低應力鎳)上鍍金的焊碑，隨回流次數(shù)的增加，推落力平均值基本沒有什么變化，但明顯出現(xiàn)漲落分化，升降都有發(fā)生，最低值變差的情況對應耐焊接熱試驗中的焊接強度降低?？傮w上，最低的焊接強度也在10MPa以上。

高磷鎳厚度足夠厚時，比如2.5微米以上，焊點強度比普通鎳底有所降低，大約降低40%左右，剪切強度降至6MPa；厚的高磷鎳下面有低應力鎳時，似乎焊點剪切強度稍高一些，可以達到7.5MPa。

鎳1.2微米加上納米鎳0.2微米加上金0.10微米的焊碑，無論推落力的最低值還是平均值，是優(yōu)于普通鎳上鍍金的，最低的焊接強度也在10MPa以上，多次回流后最高值達到75MPa以上，是焊料剪切強度的2倍左右。

拋開焊盤底鍍層的差異，均以中磷ENIG的PCB焊盤對比，不同鍍金底鎳層的焊碑，在數(shù)次回流焊后推落力最大和最小值對比如圖6：

5　結(jié)語

對鍍鎳鍍薄金的回流焊零件而言，綜合高溫和蒸汽老化后可焊性測試和實際回流焊接點剪切強度測量分析，采用稀土添加劑的亞磷酸體系鍍?nèi)〉募{米晶態(tài)鎳具有最好的綜合性能；低應力鎳焊點強度雖然較高且穩(wěn)定，但抗老化能力不足，老化后可焊性較差，試驗表明鍍金厚度最低值大于0.1微米才能通過試驗；高磷鎳打底鍍金，金層厚度可低至0.025微米，老化后可焊性測試依然良好，但焊點強度有較大的降低，尤其是在普通鎳上鍍0.75微米以下高磷鎳時，焊點脫落風險不可避免，相關(guān)的機理可參考《高磷鎳打底鍍金可焊性及風險研究》[4]。

圖6　中磷ENIG的PCB焊盤上不同鎳底層鍍金焊碑的推落力極值比較

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[2]聞春國譯. 連接器錫鍍層的開發(fā)[J] .機電元件. 2000.20(12)：22-25

[3]王霞，彭健峰等.化學鍍Ni-P合金耐蝕性能優(yōu)化的研究方向[J].表面技術(shù).2006.35(8)：9-12

[4]張勇強.高磷鎳打底鍍金可焊性及風險研究[A].中國電子學會電鍍專家委員會第十八屆學術(shù)年會[C].深圳. 2016-12-28

[5]Mike Wolverton. Solder joint embrittlement mechanisms solutions standards [A]. IPC APEX EXPO Conference[C].2014