質問: 無電解ニッケルめっき+金めっき プリント基板で金めっきの下地にニッケルめっきを施しているのですが、このニッケルの厚みが薄すぎたり(1μm程)、厚すぎたり(20μm程)した場合にどのような不具合が考えられるのでしょうか? また、ニッケルめっき厚はどの程度が妥当なのでしょうか? 申し訳ありませんがご教授願います。
回答: ニッケルめっきの目的は金への銅の拡散(金皮膜中に銅が入り込んでいくこと。銅が拡散してくると赤く見え、銅が酸化されるため半田付け性が悪くなります。)防止です。銅はニッケルにも拡散するのですが、金に比較し拡散速度が遅いため、一般的には有効なバリアーメタルとして使用されています。ニッケルが薄い場合、この拡散防止効果が低くなります。 また、無電解ニッケルめっきは最初に析出する起点(パラジウム触媒)があり、そこから横方向と縦方向に共に広がるように析出します。この起点が離れた島のように幾つもあり、ある程度析出すると島と島の間隔がなくなり、下地の銅表面が全てニッケルで覆われることになります。従って、ニッケルが薄い場合、銅の被覆が不十分となる可能性があります。1μmで不十分となるかどうかは、触媒の種類等他の条件によりますので、一概には何とも言えませんが、3μmよりも不利なことは当然です。不十分な場合、次の金めっきで銅表面は一応覆われますが、熱が掛かるとすぐに銅が拡散して酸化されるため、半田付け性が悪化します。1μm程度の厚みでは先のニッケルのバリアーメタル効果が落ちることよりも、この被覆が充分でないことによる悪影響が大きいと思います。 厚い場合ですが、実装側では不具合は無いと思います。基板製造側でのコストアップ(無電解めっきは高いので)及び高密度回路部分では隣の回路とショートするなどの不具合が発生します。 一般的にはニッケルmin.3μm、金min.0.03μmが通常です。