Teknik PCB - Apa perawatan permukaan ENIG papan sirkuit PCB?

Berikut adalah perkenalan kepada perawatan permukaan ENIG papan sirkuit PCB:

ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold, Electroless Nickel Immersion Gold) adalah proses yang digunakan untuk pengubahan permukaan papan sirkuit (Selesai). Ia biasanya disebut sebagai "plat emas penyemburan nikel" atau "plat emas penyemburan nikel" untuk pendek. Ia digunakan secara luas pada papan sirkuit yang dipasang dalam telefon bimbit, dan beberapa papan pembawa BGA juga menggunakan ENIG.

Berbanding dengan emas nikel elektroplad, emas penyemburan nikel ini tidak perlu dipakai tenaga pad a papan sirkuit semasa proses pabrik papan sirkuit, dan tidak perlu menarik wayar pada setiap pad untuk elektroplad untuk dipakai nikel. Emas, jadi proses penghasilannya relatif mudah, dan output lebih daripada berbilang, jadi biaya produksi relatif murah.

Namun, rawatan permukaan ENIG juga mempunyai kekurangan dan masalah. Contohnya, kekuatan penywelding rendah dan pads hitam mudah membentuk, yang sering dikritik.

ENIGPCB

Proses produksi emas nikil kimia adalah kira-kira seperti ini:

Perubahan awal - pengurangan - cucian air - pickling - cucian air - micro-etching - cucian air - pre dipping (H2SO4) - aktivasi (katalis Pd) - cucian air - nikel kimia (Ni/P) - cucian air - penutup emas - pemulihan emas - cucian air - kering

Perubahan awal: Tujuan adalah untuk berus atau letupan pasir untuk menghapuskan oksid di permukaan tembaga dan menggandakan permukaan tembaga untuk meningkatkan pegangan nikel dan emas berikutnya.

Micro-etching: persulfate sodium/asid sulfurik untuk membuang lapisan oksid di permukaan tembaga dan mengurangi kedalaman tanda tumbuhan disebabkan oleh berus semasa awal-rawatan. Tanda berus terlalu dalam sering menjadi rakan-rakan emas tenggelam menyerang lapisan nikel.

Aktifan: Kerana permukaan tembaga tidak dapat langsung memulakan reaksi depositi nikel kimia, lapisan palladium (Pd) mesti dilaksanakan pada permukaan tembaga sebagai katalis untuk reaksi depositi nikel kimia. Menggunakan prinsip bahawa Cu lebih aktif daripada Pd, ion palladium dikurangkan kepada logam palladium dan dipasang pada permukaan tembaga.

Nikel kimia: Ni/P, fungsi utamanya ialah untuk mencegah migrasi dan penyebaran antara tembaga dan emas, dan sebagai unsur yang secara kimia bereaksi dengan tin untuk menghasilkan IMC semasa penywelding berikutnya.

Penapis emas: Tujuan utama emas adalah untuk melindungi dan mencegah oksidasi lapisan nikel. Emas tidak berpartisipasi dalam reaksi kimia semasa proses tentera. Terlalu banyak emas akan menghalangi kekuatan askar, jadi emas hanya perlu menutupi lapisan nikel untuk membuatnya sukar Oxidation cukup, jika kabel COB (Chip On Board) digunakan, ia adalah perkara lain, kerana lapisan emas mesti mempunyai kelebihan yang cukup.

Keuntungan pengubahan permukaan PCBENIG:

Perubahan permukaannya boleh digunakan sebagai logam bawah ikatan wayar COB.

Ia boleh diulang semula (reflow), dan ia secara umum diperlukan untuk dapat menahan sekurang-kurangnya 3 kali penywelding suhu tinggi, dan kualiti penywelding masih boleh disimpan.

Ia mempunyai konduktiviti elektrik yang baik. Ia boleh digunakan sebagai sirkuit jari emas untuk kondukti butang, dan ia mempunyai kepercayaan tinggi.

Logam emas mempunyai aktiviti rendah dan tidak mudah untuk bereaksi dengan komponen di atmosfer, sehingga ia boleh bermain tingkat tertentu anti-oksidasi dan kemampuan anti-rust. Oleh itu, umumnya jangka kesulitan ENIG boleh lebih mudah daripada enam bulan. Kadang-kadang walaupun ia disimpan di gudang selama lebih dari satu tahun, selama ia disimpan dalam keadaan yang baik dan tidak ada masalah rust, papan sirkuit dipanggang, dihumidifikasi dan disediakan selepas ujian. Ia disahkan bahawa tidak ada masalah, dan ia masih boleh digunakan untuk produksi penywelding.

Emas tidak mudah untuk dioksidasi apabila dikekspos kepada udara, jadi kawasan besar pad dikekspos boleh direka untuk "penyebaran panas".

Ia boleh digunakan sebagai permukaan kontak pedang. Lapisan emas untuk aplikasi ini mesti lebih tebal. Penapis emas keras biasanya dicadangkan.

Permukaan ENIG adalah rata, keseluruhan pasta tentera dicetak adalah baik, dan ia mudah untuk diseluruhkan. Ia sangat sesuai untuk bahagian antara kaki yang baik dan bahagian kecil, seperti BGA, Flip-Chip dan bahagian lain.

Kegagalan rawatan permukaan PCBENIG:

Secara umum, kekuatan kongsi tentera Ni3Sn4 tidak sebaik yang Cu6Sn5, dan beberapa bahagian yang memerlukan kekuatan tentera mungkin tidak mampu menahan kesan luar yang berlebihan dan risiko jatuh.

Kerana harga "emas" meningkat secara terus-menerus, harganya relatif lebih tinggi daripada perawatan permukaan OSP.

Ada risiko "pad hitam" atau "nickel hitam". Apabila pad hitam dihasilkan, ia akan menyebabkan masalah menurun cepat kekuatan kesatuan askar. Pad hitam terdiri dari formula kimia kompleks NixOy. Alasan utama ialah permukaan nikel mengalami reaksi oksidasi yang berlebihan semasa reaksi penggantian emas tenggelam pada permukaan nikel (nikel logam menjadi ion nikel, yang boleh dipanggil oksidasi dalam jangka luas). Selain depositi yang tidak berlaku dari atom emas yang sangat besar (radius atom emas 144 pm) untuk membentuk pengaturan biji-bijian poros kasar dan lepas, iaitu, lapisan "emas" tidak dapat meliputi sepenuhnya lapisan "nikel" di bawah, memberikan lapisan nikel peluang Teruskan untuk menghubungi udara, dan akhirnya rust nikel akan membentuk secara perlahan-lahan di bawah lapisan emas, yang akhirnya akan menghalangi penywelding. Terdapat proses yang dipanggil "Nickel-Immersed Palladium Gold ((ENEPIG)") yang dapat menyelesaikan masalah "pad hitam", tetapi kerana biayanya masih relatif mahal, ia kini hanya digunakan oleh papan tinggi, CSP atau BGA syarikat.