Российское общество гальванотехников
и специалистов в области обработки поверхности
карта сайта
Гальванотехника и обработка поверхности №1 за 2017
Содержание
журналов:

Подписка >>
Выпуск № 1 за 2017 год

Торговый Дом “ЭЛМА”: надёжные насосы, фильтровальные установки, нагреватели, мешалки из композита
перейти в каталог...
Каталог производителей и продукции для гальваники
Материалы и химикаты
для гальванопокрытий
» цинкование » хромирование » меднение » никелирование » оловянирование » кадмирование » драгметаллами » для электроники
Конверсионные пк
» оксидирование » фосфатирование » хроматирование » хромитирование Анодирование
Нанесение покрытий на:
» титан и его сплавы » алюминий и его сплавы » ЦАМ » магний и его сплавы » нержавейку Гальванопластика Нанесение покрытий на
изделия заказчика
Оборудование и приборы
» гальванические линии » ванны из пластика » вентиляция » фильтры, насосы, ТЭНы » выпрямители » измерительные приборы » ячейки Хулла Проектирование и реконструкция
гальванических производств
Решение экологических проблем Автоматизация процессов
Покрытия сплавами
» на основе меди » на основе никеля » на основе олова » на основе цинка
Хим. покрытия
» золотые » медные » никелевые Подготовка поверхности Аноды

Rambler's Top100

Вопросы – Ответы

Замена химического никеля электролитическим под пайку

Вопрос.

Прошу Вашей консультации по следующему вопросу.

Для деталей электроизделия (генератор) в тропическом исполнении конструкторами заложена замена покрытия О6 на деталях из латуни ЛС59-1 на хим.Н6 и хим.Н9. У нас возникает сложность при реализации требования КД из-за отсутствия процесса химического никелирования. Можно ли заменить хим. никель для тропиков на двухслойное покрытие блестящим электролитическим никелем? Детали после нанесения покрытия будут паяться припоем ПОС-40 со спирто-канифольным флюсом. Как сказывается на пайке замена олова на никель или хим. никель?

Лаборатория химического анализа, МТЗ Трансмаш

 

Ответ.

Обычно, выбор вида и толщины покрытия производит конструктор.

На мой взгляд, ваши конструкторы правильно заменили оловянное покрытие на химический никель, так как нелегированные оловянные покрытия чрезвычайно нестабильны и даже при кратковременном хранении (несколько недель) склонны к перекристаллизации из компактной (β) модификации в серую (α) модификацию, которая рассыпается в порошок с образованием рассыпчатого олова и полностью теряет способность к пайке. Такое явление характерно для олова и называется оловянной чумой. Перекристаллизация происходит при любой температуре, но наиболее быстро процесс идёт при -10°С.

С точки зрения защитной способности – замена хим.Н6 и хим.Н9 на гальванический биникель (Нд15) допустима, но при условии, что конфигурация детали не является сложной. Если деталь имеет сложную конфигурацию, например, разъём типа “Faston”, то гальваническим способом внутреннюю поверхность такой детали не прокрыть.

Способность к пайке у блестящих никелевых покрытий несколько ниже, чем у никелевых покрытий, полученных химическим способом и существенно ниже, чем у оловянных покрытий.

Необходимо отметить, что немаловажную роль имеет ещё и способ пайки.

Для выбора покрытий под пайку и определения их характеристик существует целый ряд стандартов, наиболее распространенным из которых являются зарубежный стандарт, разработанные ассоциацией IPC и дающий рекомендации по применению покрытий под пайку при производстве печатных плат.

Данный стандарт называется J-STD-003 «Solderability Tests for Printed Boards» определяет методы тестирования паяемости компонентов.

Среди наиболее распространенных покрытий под пайку можно назвать следующие:

  • гальваническое оловянное покрытие. Применяется редко, так как склонно к перекристаллизации и потере паяемости;
  • гальваническое оловянно-свинцовое покрытие (гальванический ПОС). Применяется достаточно часто, но токсичность свинца накладывает определённые ограничения;
  • Ni (Electroless Ni) – химический никель. Химический никель в виде окончательного покрытия под пайку применяется довольно широко, но для ответственных изделий – не очень часто. В тех случаях, когда к качеству пайки предъявляются высокие требования, никель выполняет функцию барьерного промежуточного подслоя для осаждения других, более легко паяющихся металлов, (иммерсионного золота, химического палладия, иммерсионного серебра и других материалов);
  • ENIG (electroless nickel/immersion gold, также часто обозначается ImAu) – химический никель/иммерсионное золото;
  • NiSn (Electroplate Ni/Sn) – гальваническое осаждение никеля и олова;
  • SnAg (Electroplate Sn/Ag) – гальваническое осаждение олова и серебра;

 

Наибольший интерес в настоящее время представляет покрытие – химический никель/иммерсионное золото (ENIG). Покрытие из химического никеля/иммерсионного золота (ENIG) представляет собой тонкую (~ 0,05 – 0,2 мкм) золотую пленку, наносимую поверх подслоя никеля.

Золото защищает никель от пассивации, хорошо растворяется в припое, не подвержено быстрому потускнению и окислению, поэтому представляется прекрасным выбором в качестве покрытия под пайку.

Ровный, мелкокристаллический и малопористый слой золота обеспечивает хорошую паяемость и защищает никель от окисления, а никель, в свою очередь, выполняет функцию барьера между медью и золотом, предотвращая их взаимную диффузию и последующее окисление меди, ведущее к образованию несмачиваемой припоем поверхности.

Качество сцепления иммерсионного золота с поверхностью никеля не имеет большого значения, так как при последующей пайке золото полностью растворяется в припое и припой отлично смачивает сохранённую под слоем золота активную поверхность никеля.

Рекомендуется применять покрытие ENIG при последующем использовании паст с органическими флюсами или флюсами, не требующими отмывки.

Нанесение золота на никелевую поверхность проводится контактным методом.

Необходимо иметь в виду, что любой физический контакт с покрытием, нанесенным химическим или электрохимическим способом, скорее всего, ухудшит паяемость.

Всё это говорит о том, что время от окончания иммерсионного золочения до начала пайки должно быть минимальным.

Если для вашего предприятия внедрение современных надёжных технологий экономически затруднительно, то решить вопрос о возможности замены химического никеля на гальванический можно после испытаний биникелевого покрытия на паяемость и защитную способность. Можно полагать, что результаты будут в значительной степени зависеть от времени между операциями никелирования и пайки, а также от количества блескообразующих добавок в верхнем слое биникелевого покрытия. Испытания можно провести в лабораторных условиях, а лучше в конкретных условиях эксплуатации (натурные испытания).

Мамаев В.И.

13.04.2016

Курсы повышения квалификации
в I полугодии 2017 года
Новые материалы на сайте
Книги по гальванике (скачать)
Тезисы докладов конференции «Покрытия и обработка поверхности» – 2015, 2014, 2013
«Вопросы – ответы»
Чёрное блестящее покрытие
Покрытие титаном
Растрескивание и отслоение от стали цинкового покрытия с ЛКП на деталях с винтовым соединением
Покрытие алюминия для работы в сильнощелочной среде
Вопрос о Курсах повышения квалификации по гальванике
Рекомендуемые книги по гальванике и гальванотехнике
Оксидирование алюминия и его сплавов. Скопинцев В.Д. (2015)
Никелирование. Мамаев В.И., Кудрявцев В.Н. (2014)
Сборник практических материалов для работников гальванических цехов (2012)
Цинкование. Техника и технология. Окулов В.В. (2008)
Фосфатирование. Григорян Н.С., Акимова Е.Ф., Ваграмян Т.А. (2008)
Электролитическое хромирование. Солодкова Л.Н., Кудрявцев В.Н. (2007)
Промывные операции в гальваническом производстве. Виноградов С.С. (2007)
Организация гальванического производства. Оборудование, расчёт производства, нормирование. Виноградов С.С. Изд. 2-е, под редакцией проф. В.Н. Кудрявцева (2005)
Экологически безопасное гальваническое производство. Виноградов С.С. Изд. 2-е, под ред. проф. В.Н. Кудрявцева (2002)
ООО «Навиком» представляет выпрямители «Пульсар СМАРТ»

 

ООО «Точность» – пружины, шайбы, кольца из ленты и проволоки

© Российское общество гальванотехников - www.galvanicrus.ru, 2007—2017