2.2 元器件封装引脚

电子产品是由各种元器件组装而成，在组装过程中最大量的工作就是软钎接。焊接的可靠性直接威胁整机或系统的可靠性，即焊接的可靠性是影响电子产品可靠性的关键因素之一。它直接影响到国计民生各行各业电子产品的可靠性和军事装备的正常运转。有人说：在现代高度信息化战争中，军事行动成败的关键，就取决于电子装备的精度和可靠性。这也是为什么世界各国都非常重视软钎焊技术研究的原因。据统计在手机产品中故障原因的70%属焊接质量问题（特别是BGA、CSP类芯片），而虚焊、冷焊又是其中最难检查的一类故障。因此，解决软钎接不良问题已成为当代电子工业中关键的技术课题之一。

因此，需要专业人员认真研究现代各类电子元器件引脚（电极）所用基体金属材料及其特性，以及在基体金属上所可能采取的各种抗腐蚀性及可焊性保护涂层材料的焊接性能，涂层在储存过程中发生的物理、化学反应，涂层的成分、致密性、光亮度、杂质含量等对焊接性能的影响，从而优选出其抗氧化能力、可焊性、防腐蚀性最好的涂层，并获得该涂层的最佳工艺条件。

2.2.1 电子元器件引脚（电极）材料及其特性

1.对电子元器件引脚材料的技术要求

在现代电子产品中，已普遍实现IC、LSI、VLSI化，其所使用的引脚（电极）材料越来越受到重视。例如材料的电阻率、热膨胀系数、高温度下的机械强度、材质和形状等都必须要细致考虑。对现代电子工业用的引脚材料的基本要求是：

● 导电性和导热性要好；

● 热膨胀系数要小；

● 机械强度要大；

● 拉伸和冲裁等加工性能要好。

目前普遍使用的引脚材料可分为Fe-Ni基合金和铜（Cu）基合金等两大类。

2.电子元器件引脚材料

1）Fe-Ni基合金

（1）特征及应用范围。

Fe-Ni基合金系中的科瓦合金等品牌，最初是为玻璃封装而开发的。由于其热膨胀曲线与IC芯片的Si是近似的，如图2.3所示，而且还可将其作为Au-Si系钎接的焊材进行直接焊接，因此，在MOS系列器件中普遍采用其作为引脚材料。

Fe-Ni基合金系的代表性合金是42合金，由于它机械强度大、热膨胀系数小，故广泛应用于陶瓷封装芯片的引脚（电极）材料。

（2）常用品牌成分及其特性。

主要用于芯片封装的Fe-Ni基合金的特性如表2.1所示。

由于本合金系存在着磁性及导电率小的特点，故作为引脚材料有其不足之处。因此，它专用于功率消耗比较小、产生的热量比较少的MOS类IC器件。

2）铜基合金

当电子电路进入到大集成化、高密度组装化阶段，发生在其引脚上的电阻热已成为不可忽视的问题。即使是功耗小的MOS系列IC，改善其散热性也是必要的。因此，广泛采用导热性和导电性好的Cu基合金替代Fe-Ni基合金。研究发展不仅导电性和散热性均好，而且在高温下机械性能也好的新的Cu基合金来满足元器件引脚材料的发展要求，已成为电子元器件业界所关注的问题。具有能用作引脚材料所要求性能的新型Cu基合金品牌及特性如表2.2所示。

由于Cu基合金系导电性和导热性均好，散热性也不错，而且与42合金相比价格上也有优势，故广泛应用于塑料封装芯片中。

作为新的Cu基合金系列：Cu-Fe-Sn-Co-P、Cu-Sn-Fe-P、Cu-Ni-Si、Cu-Ni-Sn、Cu-Sn-P、Cu-Zn-Fe-P等具有某些特长的合金也正在开发中。

3）Cu包不锈钢引脚材料

为了能同时满足机械强度和散热性的目的，日本正在开发以不锈钢（SUS430系）作为芯材，再在其两面按10/80/10的比例镀无氧铜作为金属包层的新引线材料。

2.2.2 引脚的可焊性涂层

1.可焊性及其状态分类

1）可焊性（Solderability）

可焊性表示金属及其金属涂层表面对软钎料的润湿能力。这种能力通常都是在规定的助焊剂和温度的条件下，测定熔融焊料在其上的实际润湿面积和润湿的最小时间来评估其优劣的。

2）可焊性状态分类

钎料在金属及其金属涂层上的润湿状况可分成下述3种类型。

（1）润湿（Wetting）：钎料在基体金属表面形成一层均匀、光滑、完整的钎料薄层。

（2）弱润湿（Dewetting）：钎料在基体金属表面覆盖了一层薄钎料的表面上，留下一些由钎料构成的不规则的小颗粒或小瘤，但未暴露基体金属。也有人将其叫成“半润湿”。

（3）不润湿（Non-wetting）：钎料在基体金属表面仅留下一些分离的、不规则的条状或粒状的钎料，它们被一些小面积薄层钎料和部分暴露的基体金属面积所包围。

2.可焊性涂层的分类

软钎接过程是熔化的软钎料和被焊的基体金属结晶组织之间通过合金化反应，将金属和金属结合在一起的过程。据目前可知，能和Sn、Pb形成合金的元素，如表2.3所示。

许多单金属和合金都可以和Sn-Pb等钎料发生冶金反应而生成合金，从理论上讲，它们均可以作为可焊性镀层。Rothschild按焊接时的熔化状态的不同，将其分成以下3类。

（1）可熔镀层：焊接温度下镀层金属熔化，如Sn、Sn-Pb合金镀层等。

（2）可溶镀层：焊接温度下镀层金属不熔化，但其可熔于焊料合金中，如Au、Ag、Cu、Pd等，如图2.4所示。

（3）不熔也不熔镀层：焊接温度下镀层金属既不熔化，也不熔于焊料中，如Ni、Fe、Sn-Ni等。

3.影响引脚镀层可焊性的因素

影响可焊性镀层可焊性的因素有：基体金属镀层本身的性质、引线基体金属表面涂覆、镀层厚度、金属扩散层的影响等。

1）基体金属镀层本身的性质

（1）引线涂覆后未能彻底清洗，表面可能有氯离子、硫化物等酸性残留物。这些残留物质与空气中的氧和潮气接触后就会使镀层表面氧化。锡或铅的氧化物熔点非常高，如PbO熔点为888℃；PbS熔点为1114℃；SnO ₂ 熔点为1127℃。Sn、Pb等的氧化物在正常焊接温度下不能熔解而形成有害的物质沉积在镀层表面上，使引线可焊性劣化。

（2）即使表面清洗干净的引线如果储存条件不良，长时间置放在潮湿空气中或有酸、碱等有害气体中，引线表面镀层金属也要发生氧化，使引线表面出现白点、发黄、发黑。

2）引线基体金属表面涂覆

引线涂覆前，某些金属表面如有金属氧化物或油脂等物质时，这些物质会使金属镀层与基体金属结合力下降，造成虚焊和脱焊。

3）镀层厚度

镀层太薄或镀层不连续或疏松、有针孔，会影响引线的储存性能，使可焊性能劣化。

Sn、Pb原子外层均为4个电子，在常温下是比较稳定不易被氧化的；而Cu原子外层只有一个电子，容易失去，故在常温下是不稳定的。在Cu表面镀Sn、Sn-Pb合金，能防止Cu氧化。但由于镀层疏松有针孔，使基体Cu表面与空气之间产生了通道，从而会导致下述两个后果：

（1）大气中的氧和潮气通过镀层中的针孔与基体金属表面接触，而使基体金属氧化和腐蚀。

（2）由于Sn、Pb的标准电极电位都比Cu负，属于阴极性镀层，当潮气通过镀层中的针孔与基体金属表面接触时，便形成一个腐蚀电池，从而使镀层金属Sn或Sn-Pb合金腐蚀。

经验表明，氧化层的厚度达4μm左右即趋于稳定而不再增加，底层是Cu-Sn合金层的脆性相，它包封在基体金属的表面，且随温度的升高而增厚。由于该层对焊料是不润湿的，因而降低了可焊性。在Cu-Sn合金层和表层氧化层之间的中间才是剩余的可焊镀层。显然只有当可焊性镀层在 8μm 以上时，才能保证具有 3～4μm 的中间层，元器件引脚才能可焊。由此可知，为要保证可焊性好，镀层必须具有8～10μm的厚度，且同时要求镀层厚度均匀，表面致密。

4）金属扩散层的影响

在电镀中镀层Sn和Sn-Pb合金与基体金属Cu表面是原子结合，而热浸涂层Sn和基体金属Cu之间存在Cu ₆ Sn ₅ 化合物，还有微量的Cu ₃ Sn化合物。这种化合物能使镀层Sn黏附在基体金属上，但随时间增长，基体金属Cu向镀层金属Sn继续扩散，镀层表面成为Cu-Sn合金，影响焊接强度，使可焊性降低。

4.常见引脚可焊性镀层

1）Au镀层

（1）镀层特点。

Au：原子量为197；密度为19.32g/cm；Au ⁺ 的电化当量为0.1226 g/A·h。Au有很好的装饰性、耐蚀性和较低的接触电阻，镀层可焊性优良，易熔于焊料中。其耐蚀性和可焊性取决于有足够的镀层厚度及无孔隙性。薄镀层的多孔隙性，易发生铜的扩散，带来氧化问题而导致可焊性变差。而过厚的镀层厚度又会带来不牢固的焊接头。

（2）工艺方法。

① 电镀Au。

电镀Au机理如下。

常采用不熔性阳极，在微氰镀液中，Au以 的形式存在，在电场作用下，金氰铬离子在阴极放电：

在阴极上同时发生析氢反应：

只要镀液中有足够的Au氰络离子供应，阴极上就会不断得到Au镀层。

电镀Au分为焊接用镀金层和插头镀金。

● 焊接用镀金层。

焊接用镀金层是24k纯金，具有柱状结构，有极好的导电性和可焊性。

焊接用金层厚度——1级：0.025～0.05μm；2级：0.05～0.075μm；3级：≥0.1μm（0.127～0.254μm）。

● 插头镀金。

插头镀金也称镀硬金，俗称“金手指”，它是含有Co、Ni、Fe、Sb等元素的合金层，它的硬度、耐磨性都高于纯金镀层。硬金镀层具有层状结构，合金元素含量≤0.2%。

② 化学镀Au。

化学镀Au机理如下所述。

Au的标准电极电位为+1.68V，这样正的电位说明1价Au很容易从溶液中析出来。因此，只需要很弱的还原剂或标准电位比Au负的金属就能将其从溶液中还原或置换出来。

化学镀Au分类包括化学镀薄金和化学镀厚金。

● 化学镀薄金。

化学镀薄金又称浸金、置换金，它直接沉积在化学Ni的基体上，其机理为置换反应：

Ni和Au的电极电位相差很大，Ni可以置换出溶液中的Au，当Ni表面置换Au后，由于金层多针孔，其孔隙下的Ni仍可继续置换，但反应速度减慢直至Ni全部被覆盖为止。因此这层金的厚度仅为0.03～0.1μm，不可能再增厚。

化学镀薄金工艺，既适于锡焊，又是铝基导线压焊的理想表面。

● 化学镀厚金。

化学镀厚金是在化学浸Au镀层上进行的，在镀液中加入特殊的还原剂，使在置换与自催化作用下镀金。镀层厚度达 0.5～1μm，特殊要求也可镀 2μm。IPC—6012 规定用于焊接的金层厚度为0.8μm（max）。

化学镀厚金工艺提供了金丝导线压焊的理想表面。

2）Ag镀层

（1）镀层特点。

Ag在常温下具有最好的导热性、导电性和焊接性，除硝酸外，在其他酸中是稳定的。Ag具有很好的抛光性，有极强的反光能力，高频损耗小，表面传导能力高。

然而，Ag对S的亲和力极高，大气中微量的S（H ₂ S、SO ₂ 或其他硫化物）都会使其变色，生成Ag ₂ S、Ag ₂ O而丧失可焊性。

Ag的另一个不足是Ag离子很容易扩散和在潮湿环境中沿着绝缘材料表面及体积方向迁移，使材料的绝缘性能劣化甚至短路。因此，不允许在Ag上镀Au，也不允许将Ag作为镀Au前的中间层，因为Ag和Au之间扩散很快，Ag扩散到Au层表面时会很快生成Ag ₂ S。

（2）工艺方法。

① 电镀Ag。

② 化学镀Ag。

化学镀Ag机理：

化学镀Ag层本质上也是浸Ag。Cu的标准电极电位为φ ⁰ Cu ⁺ /Cu=0.51V，而Ag的标准电极电位为

因而，Cu可以置换溶液中的Ag离子而在Cu表面生成沉积的Ag层，即

溶液中的Ag ⁺ 会以络离子状态存在，当Cu表面被完全覆盖或溶液中的Cu离子达到一定浓度，应即告结束。

化学镀Ag层既可以软钎焊，又可“邦定”（压焊），因而普遍受到重视。

3）Ni镀层

（1）镀层特点。

Ni：原子量为58.7，密度为8.88 g/cm ² ，Ni ²⁺ 的电化当量为1.095 g/A·h。Ni有很好的耐蚀性，在空气中容易钝化，形成一层致密的氧化膜，因而它本身的焊接性能很差。但也正是这层氧化膜使它具有较高的耐蚀性，能耐强碱，与盐酸和硫酸作用缓慢，仅易溶于硝酸。

焊接件镀Ni主要是防止底层金属Cu向表层Au层扩散。实际上是一层阻挡层，故要求镀Ni层的应力要低，并且与Cu和Au层之间结合力要好。

（2）工艺方法。

① 电镀Ni。

电镀Ni机理如下。

● 阴极——镀液中Ni离子获得电子而沉积在阴极上，并伴有少量的H ₂ 析出：

● 阳极——主要反应为Ni的电化学溶解：

Ni镀层分下述两种。

● 半光亮Ni：又称低应力Ni或哑Ni，低应力Ni宜于钎焊或压焊，通常作为板面镀金。

● 光亮Ni：可作为插头镀金的底层，根据需要也可作为面层，光亮Ni层均匀、细致、光亮，但不可焊，PCB的光亮Ni要求有更好的延展性。

镀Ni层应具有：均匀细致、孔隙率低、延展性好的特点、用于钎焊和压焊时适宜采用低应力Ni。镀层厚度[IPC—6012规定]：

● 不低于2～2.4μm。

● 打底，1级：2.0μm；2级：2.4～3.0μm；3级：≥3.0μm。

② 化学镀Ni。

化学镀Ni机理如下。

化学镀Ni工艺广泛用于金属和非金属表面处理。化学镀Ni所用还原剂有次磷酸钠、氨基硼烷、肼等。化学镀Ni层的组成，依还原剂不同而不同，如以次磷酸钠为还原剂可含P（4～14）%，以氨基硼烷为还原剂可含B（0.2～5）%，以肼为还原剂可得含Ni 99.5%以上的镀层。

以次磷酸钠为还原剂的化学镀Ni溶液中，次磷酸根离子 在有催化剂（如Pd、Fe）存在时，会释放出具有很强活性的原子氢。在原子氢析出机理提出不久，W.Machu提出了电子还原机理：

新生态的Ni和P：

由于化学镀Ni层是处于元器件引脚和铜焊盘之间，为保证焊点的可靠性，要求化学镀Ni层有较高的延伸率。

化学镀Ni层的含磷量：

化学镀Ni的含P量，对镀层可焊性和耐腐蚀性是至关重要的。一般以含P（7～9）%为宜（中磷）。含P量太低，镀Ni层耐腐蚀性差，易氧化。而且在腐蚀环境中由于Ni/Au的腐蚀原电池作用，会对Ni/Au的Ni表面层产生腐蚀，生成Ni的黑膜（Ni _x O _y ），这对可焊性和焊点的可靠性都是极为不利的。

在基体金属上化学镀Ni-P镀层中，P含量对可焊性的影响描述如图2.5所示。

4）Sn镀层

（1）镀层特点。

镀Sn在钢铁上属于阴极镀层，只有其镀层无孔隙时，才能有效地保护钢铁免受腐蚀。Sn层溶解出来的Sn原子对人身的毒性很小，又能耐有机酸，故广泛用于罐头工业。

不同的工艺方法获得的镀层，其焊接性能也是不同的，如表2.4所示。

镀暗Sn层外观呈无光泽的灰白色，其焊接性能比光亮镀Sn层好，但它不能抵抗人手汗渍的污染。镀暗Sn层经热熔后，其可焊性最好，抗人手汗渍污染能力也大为提高。

光亮镀Sn层焊接性能好，且在工序传递及储存过程中有很好的抗人手汗渍和其他污染的能力。但由于有机添加剂的存在，在加热时会放出气体，造成焊缝中出现气泡、裂口等缺陷，影响焊点的可靠性。

半光亮或光亮的均匀、细密的Sn镀层，具有很好的抗蚀保护能力以及良好的可焊性。而且镀液不含有氟、铅，有利环保，纯Sn镀层退镀容易，故近年来应用较广。

Sn容易与Cu生成金属间化合物，这种金属间化合物是非可焊的。但一定量的金属间化合物是润湿所必需的，故Sn镀层中应该有一部分用于金属间化合物的生成，其余部分用于可焊。通常镀Sn层厚度为8～10μm。

（2）工艺方法。

电镀Sn机理如下所述。

● 阴极反应：

● 阳极反应：

由于纯Sn易产生片状晶须以及低温下（12.2℃）存在锡瘟现象，克服上述问题的方法是：在Sn中加入少量的其他元素（如铈、锑、铋、铜、银等）生成合金。

（3）化学镀Sn。

在PCB裸Cu板上化学镀Sn，也是近年来无铅化过程中受重视的可焊性镀层，此工艺中Sn的沉积层是通过金属置换过程而得到的，镀层致密但很薄，而厚的镀层则是疏松的。

化学镀Sn机理如下所述。

Cu基体上化学镀Sn本质上讲是化学浸Sn，是Cu与镀液中的络合Sn离子发生置换反应，生成Sn镀层，当Cu表面被Sn完全覆盖时，反应即停止。

在普通酸性溶液中，Cu的标准电极电位为φ ⁰ Cu ⁺ /Cu=0.51V；而Sn的标准电极电位为φ ⁰ Sn ²⁺ /Sn=-0.136V。故Cu不可能置换溶液中的Sn离子而生成金属Sn。在有络合物（例如硫脲）存在的情况下，硫脲与Cu ⁺ 生成稳定的络离子，从而改变了Cu的电极电位，可以达到-0.39V，使Cu置换溶液中的Sn离子成为可能。此时：

反应式可以向右进行，直到Cu表面完全被Sn覆盖。

5）Cu镀层

（1）镀层特点。

Cu是一种优良的可焊性镀层，只要它的表面是新鲜的，或者采取了有效的保护（如OSP）而没有氧化或腐蚀均是如此。细晶粒的镀层比粗晶粒镀层具有更好的可焊性。

（2）工艺方法（略）。

6）Pd镀层

化学浸Pd是元器件引脚的理想Cu-Ni保护层，它既可焊接又可“邦定”（压焊）。它可直接镀在Cu上，因Pd（钯）有自催化能力，镀层可以增厚，其厚度可达0.08～0.2μm；也可镀在Ni层上。

Pd层耐热性高、稳定、能经受多次热冲击。

在组装焊接中，对Ni-Au镀层，当镀Au层与熔化焊料接触后，Au被熔入焊料中形成AuSn4，当在焊料中重量比达3%时，焊料会发脆影响焊点可靠性。但被熔的焊料不与Pd形成化合物，Pd漂浮在焊料表面，很稳定。

由于Pd价格贵过Au，在一定程度上限制了它的应用。随着IC集成度的提高和组装技术的进步，化学镀Pd在芯片级组装（CSP）上将发挥更有效的作用。

7）Sn基合金镀层

（1）涂覆工艺。

电镀Sn及Sn基合金有三种工艺，其各自的特点如下。

① 电镀：是利用特有的电流效应，镀层厚度可达到10μm。经济，工艺操作窗口较宽，涂层可起抗腐蚀作用。

② 化学镀：是将金属盐转换成金属沉积在基体金属上，它要求在镀槽中加入丰富的合适的还原剂（如镀Ni用次磷酸盐），化学反应严格，成本较高，涂覆层均习。

③ 浸镀：无须使用电流，也不需要还原剂，在基体金属表面沉积一层新的金属取代原来的表面金属。涂层厚度有限，化学反应严格，温度很重要。

（2）常用镀层。

① Sn-Pb镀层。

镀层特点：

● Sn/Pb合金镀层在PCB生产中可作为碱性保护层，对镀层的要求是均匀、细致、半光亮。

● 电镀镀液有很好的分散和深镀能力，且工艺稳定、便于维修。适用PCB制造的主要有氟硼酸盐型和无氟的烷基磺酸盐型。前者因镀液稳定、维修方便、成本低，虽常用但因含氟对环境不利，故后者发展很快。

● Sn-Pb合金熔点比Sn、Pb均低，且孔隙率和可焊性均好。只要含Pb量达到（2～3）%就可以消除 Sn 晶须问题。可在强酸溶液中共沉积，改变两种溶液中金属离子的浓度，即可获得组成分不同的各种Sn-Pb合金镀层。

● 在PCB上电镀Sn-Pb合金必须有足够的厚度，才能为其提供足够的保护和良好的可焊性。MIL-STD-27513 规定，Sn-Pb 合金最小厚度为 7.5μm。此规定是由美国宇航局提出，并得到美国空间工业的公认。英国锡研究所提供的报告中也指出Sn-Pb合金镀层的最薄厚度为7.5μm。

● 普通Sn-Pb合金镀层结构是薄片状的，有颗粒状暗外观，镀层多针孔。这种镀层在加工过程中易变色而影响可焊性。经过热熔[红外热熔或热油（甘油）热熔]后，即可得到光亮致密的涂层，提高了抗腐蚀性，延长了寿命。热镀还可使Sn-Pb合金镀层中的有机夹杂物受热逸出，可减少波峰焊焊接时气泡的产生。

● 热熔时，Cu、Sn间会生成一层薄的金属间化合物，这是润湿所必需的，但其量必须合适，才能提高良好的润湿性，如果量大，反而有害。温度越高，时间越长，越有利于金属间化合物生长，耗 Sn 就越多，这样就可能造成靠近金属间化合物的焊料层富铅，而导致半润湿，影响可焊性。由于金属间化合物是脆的，故过厚了也是有害的。

电镀Sn-Pb合金机理如下所述。

Sn：原子量为118.7；密度为7.29 g/cm ^3； ；Sn ²⁺ 电化当量为2.214 g/A·h。

Pb：原子量为207.0；密度为11.4 g/cm ^3； ；Pb ²⁺ 电化当量为3.865 g/A·h。

二价Sn、Pb的标准电极电位很接近：

标准电位只相差10mV，二者超电压也很小，故很容易在不含较强络合剂的情况下实现共沉积。Sn和Pb的标准电极电位均比氢负，但氢在锡铅合金上析出的过电位较高，所以它们有可能从酸性镀液中以接近100%的电流效率析出合金。在较低的电流密度下，镀液中金属离子的浓度比相当于镀层中的金属比。所以只要保证阳极成分，镀液中Sn ²⁺ 和Pb ²⁺ 浓度的比例与阴极镀层相符合，从而就可得到所需比例的合金镀层。

阳极反应：

阴极反应：

② Sn-Zn镀层。

Sn-Zn镀层特点如下。

Sn、Zn都广泛用于Fe的防腐蚀上，但它们的防腐蚀机理不一样。Sn是比Fe价格贵的金属，故它是一种阴极镀层，Fe只有通过Sn镀层的孔隙而形成腐蚀微电池，故锈蚀出现在孔隙处。Zn是比Fe价格便宜的金属，它是通过自身的阳极腐蚀来保护Fe的。Sn-Zn合金镀层兼备了Sn、Zn二金属的优点，而弥补了它们的缺点。该合金镀层不仅具有很高的耐腐蚀性（75%Sn/25%Zn），可焊性很好（10%Sn/90%Zn），且不会形成“晶须”。镀层为银白色，具有镜面光泽，成本低，在电子产品中可用于代替Ag。

电镀Sn-Zn合金机理如下。

Sn、Zn的标准电极电位分别为-0.136V和-0.763V，二者相差0.627V。因此，在简单的酸性溶液中要共沉积是困难的，而在碱性溶液中，Sn ⁴⁺ 的标准电极电位为-0.92V，二者较为接近，故Sn-Zn合金镀液大部分为碱性的。

③ 镀Sn-Ce（铈）合金。

镀层特点如下所述。

镀锡层有生长晶须的危险，其倾向随Sn浓度的提高、内应力的增加等而增加。Sn还会结构变异低温产生锡瘟。Sn与Cu有互相渗透形成Cu6Sn5合金扩散层的倾向，该合金层熔点高而脆，影响可焊性。因此，纯Sn层不适合于某些微电子器件，也不适于高密度、细线条、细间距的PCB。

Sn-Ce合金所得到的镀层亮度高、抗蚀、改善可焊性，能细化晶粒，改善镀层。然而在镀层中几乎测不到Ce。这种镀层能防止基体Cu与Sn的相互扩散，镀层化学稳定性好，抗氧化能力强，可焊性稳定。

④ 镀Sn-Ni合金。

镀层特点如下所述。

含Sn65%、Ni35%的Si-Ni合金镀层，其组成相当于SnNi，外观色泽稍带淡红色，可在Fe 上直接电镀。该镀层的硬度、耐磨性、抗暗性、抗化学试剂、抗大气腐蚀性等都比单金属 Sn、Ni 镀层优越。由于它同时具有低的电阻和良好的抗腐蚀性，故是一种很好的防腐-装饰镀层。其抗蚀性是由于镀层表面形成的一层极薄而稳定的氧化膜的缘故。然而此氧化膜却大大地降低了该镀层的可焊性，导致其焊接性很差。为了确保其可焊性，推荐在该镀层上再浸镀薄Au层（0.125～0.25μm）或Sn层（0.625μm），这样就同时兼顾了焊接性能和耐磨性能。

Sn-Ni合金镀层可作为Cu-Sn或Cu-Au的阻挡层，阻挡它们相互间扩散。

Sn-Ni合金镀层的缺点是它是一种应力镀层，这也是在大多数情况下它比Sn-Pb合金镀层差的原因。

⑤ 其他无Pb的Sn基合金。

无Pb合金的可焊性镀层已投入生产的有Sn/Cu（Cu0.3%），用于电子引线电镀可获得光亮和半光亮镀层。几种镀层的性能比较，如表2.5所示。