PCB Teknik - ENIG yüzeysel tedavi PCB kapalı iki sorun mu?

Akıllı telefonların popularizasyonu ile, elektronik ürünlerin miniaturizasyonu ve AB'nin lider özgür s üreçler için ihtiyaçları ile, nickel inmesyon altın (ENIG) yüzeysel tedavi süreci diğer yüzeysel tedavi süreçlerinden daha basit ve daha ucuz. Ayrıca, çok güzel tekrarlanabileceği, güzel düzlük, ince ayak parçaları için uygun, uzun süre deposu ve oksidize kolay olmadığı için uygun. Bu yüzden, PCB yüzey tedavisi olarak ENIG'i daha fazla elektronik ürünler seçer.

Bu yüzden, birçok insan pcb tabağında ENIG (nickel immersion gold) yüzeysel tedavisini kullandığında düşük veya kötü solderliğini bulduğunda, aklına gelen ilk sorun genelde "siyah nickel" denir. Ancak birkaç insan "siyah nickel" veya "siyah patlama" tarafından ne anlama geldiğini gerçekten anlamış gibi görünüyor. Bu madde ENIG'nin "siyah nickel" veya "siyah patlama" ile çalışan ayıların anlama perspektifinden konuşmaya çalışıyor.

ENIG'nin "siyah nickel" basit olarak iki temel komponenti vardır: "phosphorus" ve "nickel oxide".

"Phosphorus" elektrosuz nickel plating katından geliyor. Sonraki "altın" ve kimyasal nickel sürecinde, çünkü "fosforus" tepki vermez, altın katı ve P-zengin oluşturmak için nikel katı arasında kalacak. Yüksek ve sonunda kuşatma gücünün katılmasının sonucunu oluşturur.

NixOy'nin kompleks kimyasal formülünden oluşur (x ve y sayılardır). İlk sebebi, nickel yüzeyinin nickel yüzeyindeki altın değiştirme reaksiyonu sırasında fazla oksidasyon reaksiyonu yaptığı ve çok büyük "altın" atomların (altın atom radius 144pm) boş, boş ve porous kristal taze ayarlarının oluşturmasına neden oluyor. Aşağıdaki "nickel" katının altında kalmak, nickel katının oksidasyonuna devam etmesini sağlar, bu yüzden nickel rust yavaşça "altın" katının altında oluşturur ve sonunda kalmasını engeller.

Çünkü SAC305, SAC3005, SnBi, SnBiAg ve diğer gibi soldaşların çoğu, devre tahtası reflou yakıt tarafından ıs ındığında, Sn ve ENIG'nin nickel (Ni) Ni3Sn4 IMC (Ortak bileşenler) oluşturacaktır. Eğer nickel katmanı oksidiştirse, ideal IMC oluşturmak zor olacak. Eğer zor bir şekilde oluşturulmuşsa bile, IMC ayrıca ve ayrılmaz. Bu, bir tuğla duvarı ya da cement ile kaplanmış tuğla gücünün azaltmasını sağlayacak. Duvarla tuğla duvarı arasındaki cement IMC gibi. Eğer bazı yerler cement ile kaplı olmazsa duvarın gücü kırıklık olacak. Bu da aynı sebep.

Aslında devre tahtalarının yüzeysel tedavisi de "nickel-immersed palladium gold" (ENEPIG)" var ve bu tür yüzeysel tedavisi "siyah nickel/siyah patlama" jenerasyonun sorunu etkili olarak bastırabilir, fakat bu maliyeti relativ pahalı olduğu için, şu anda sadece yüksek tahta, CSP veya BGA end üstri tarafından kabul edilir.

ENIG bölümlerinin ve önlemelerinin iki potansiyel problemi

ENIG'nin temel s üreci

ENIG yüzeysel tedavinin en büyük avantajlarından biri, PCB devre tahtasının basit üretim sürecidir. Principle, sadece iki kimyasal potyon (elektriksiz nikel plating ve asit altın su) tamamlamak için kullanılabilir, tabii ki diğer potyon gerekiyor. ENIG yüzeysel tedavi süreci genellikle zamanı ve sıcaklığı kontrol ederek ilk defa bakra patlaması üzerinde kimyasal nikel depolaması yapıyor ve nikel katmanın kalıntısını kontrol ediyor; Sonra yeni yerleştirilmiş yeni nikel etkinliğini asit altın suyuna göndermek için kullanın. Kimyasal değiştirme reaksiyonu çözümün yüzeyine altını değiştirir ve yüzeydeki nikel parçası altın su içine çöker. Değiştirilen "altın" nickel katını tamamen kapatıncaya kadar yavaşça kapatacak, değiştirme reaksiyonu otomatik olarak durduracak ve süreç çöplük yüzeyini temizledikten sonra tamamlanabilir. Bu zamanlar altın platformlu katı genelde sadece 0,05um (2u) veya daha ince olur. Bu yüzden ENIG süreci kontrol ve relatively düşük maliyetlerle çok kolay (elektroplatılı nikel ve altın ile karşılaştırıldı).

Siyah nickel oluşturulması ve zarar

Nikel katının kalitesi, genellikle nikel platlama çözümünün formülüne ve kimyasal depolama sırasında sıcaklık kontrolüne bağlı ve elbette asit altın su tedavisi süreciyle de belli bir ilişkisi var. Elektronsuz nickel plating süreci, kapağın yüzeyinde hipofosfit ve nickel tuzu otokatalitik tepkisinin üzerinden patlama katılması katılması. Sıradan katmanın belli miktarı "fosforu (P)... Birçok araştırmalar tarafındaki fosforun (P) normal olduğunu gösterdi. Ölçü %7 ile %10 arasında olmalı. Eğer fırlatma çözümünün formülasyonu hemen tutamazsa ya da sıcaklık kontrol dışında, fosforun içeriği bu normal menzilden ayrılacak. Fosforun içeriği düşük olduğunda, fosforun içeriği yüksek olduğunda, oluşturulmuş kıyafetin zorluğu önemli bir şekilde arttırılacak, bu da sol gücünü azaltır ve güvenilir sol bağlarının oluşturulmasını ciddi etkileyecek. Eğer nickel patlama katmanındaki fosforun içeriği düşük ve kimyasal değiştirme altın patlaması doğru işlemli değilse, eğer birçok kırık altın patlama katmanı alırsa asit altın su sonraki temizleme sürecinde kaldırmak zor olacak, bu da havaya ulaşacak. Yüzük patlaması hızlandırıldı ve sonunda siyah nickel oluşturuldu. Bu da denilen siyah solder patlaması.

Fosfor zengin katmanın formasyonu ve zararı

ENIG yüzeysel tedavi eden solder patlaması, solder pastası ile gerçek bağlantı ENIG'deki "nickel" ve tipik intermetalik bağlantısı (IMC) bağlantısı Ni3Sn4'dir, ve nickel plating fosforu Metallize katılmıyor, fakat nickel katmanında, fosforu belli bir bölüm alır ve eşit dağıtılır. Bu şekilde, Nicel bağlamaya katıldıktan sonra, yerel a şırı fosforun zenginleştirilecek ve fosforun zengin bir katı oluşturmak için bağlı katmanın kenarına konsantre edilecek. Eğer fosforun zengin katı çok kalınsa, gücü çok az olacak. Solder katı dış stres tarafından etkilendiğinde, ilk olarak en zayıf bağdan yok edilmeli, ve fosforla zengin katı ilk olarak yok edilecek en zayıf bağ olabilir. Bu noktaların güveniliği açıkça etkilenmelidir.

Siyah nickel ve fosforu zengin katmanın önlemesi ve kontrolü

Siyah nickel oluşturulması ve fosforo zengin katmanın görüntüsü güçlü bir gizli olmasına rağmen genel yollarla tanımak ve önlemek zor olabilir. Ama nedenleri anladığımızda etkili önleme ve kontrol metodlarını bulabiliriz.

Siyah nickel oluşturulması için, üretim sahasının ana amacı çözümü korumak ve süreç sıcaklığını kontrol etmek, böylece plating katmandaki nickel ve fosforun oranı en iyi durumda. Akidik altın suyu da iyi korumaya ihtiyacı var ve çok korosif olduğu zamanda ayarlanmalıdır.

Kullanıcılar için,

1.En iyi yöntem, soldering patlaması mikroskopik olarak yüzeysel tedavisini izlemek için elektron mikroskopu (SEM) tarama kullanmak, altın patlama katmanında kırıklar olup olmadığını kontrol etmek ve mikroskopu kullanmak için EDS'i kullanmak için, mikroskop katmanın fosforun bölümünün normal menzilde olup olmadığını analiz etmek için;

2.İkincisi, el tarafından kaldırılmak için tipik bir çözüm patlamasını seçebilirsiniz ve solder katının gücünü ölçüleyebilirsiniz. Sıçrama gücü normalde küçük olduğunu bulduğunda siyah nickel olabilir.

3.En son metodu ENIG örneklerinde asit gaz korozyon test yapmak. Eğer ENIG örneğinin yüzeyinde pul veya patlama bulunduysa, bu da patlamadaki altın kapısı kırıldığı anlamına gelir, bu da siyah nickel olasılığı anlamına gelir.

Bu yöntemler arasında en uygun ve en hızlı yöntem ikinci yöntem olmalı. Bu, basit ve kolay bir uygulama. Bu yöntemlerle, ENIG devre kurulu kullanmadan önce problemler bulunabilir, güvenilirlik sorunlarıyla büyük bir sürü devre tahtası komponentlerinin üretilmesinden kaçınır ve bu yüzden kaybı en az tutuyor.

Fosforun zengin katmanın üretilmesi için, nickel plating katmanındaki fosforun ve nikel oranı uygun olduğunda, genellikle karıştırma sürecini kontrol etmek, karıştırma zamanı ve sıcaklığını kontrol etmek ve intermetalik kalıntısını en iyi 1-2 mikrona (um) kontrol etmek ve çok kalın intermetalik birleşmesi (IMC) üretildiğinde, çok kalın fosforun zengin katmanı zenginleştirmek gerekir.