ENIG Black Pad: Oorzaken, Preventie en Oplossingen

Snelle links: Wat is ENIG Black Pad? | Wat veroorzaakt Black Pad? | Hoe Black Pad te voorkomen | Hoe Black Pad op te lossen | Is Black Pad nog steeds een probleem voor ENIG?

In consumentenelektronica en alle andere industrieën die afhankelijk zijn van goed gefabriceerde printplaten (PCB's) is de capaciteit van via's om signalen correct te geleiden cruciaal voor een succesvol ontwerp. Via's zijn de geleiders die elektronische signalen tussen de lagen van een PCB laten passeren.

Vaak voegen fabrikanten een laag geleidend metaal - meestal koper - toe aan het substraat van een PCB om de lagen van de printplaat te verbinden volgens het benodigde ontwerp en gaten. Voor sommige toepassingen is koperplating voldoende. Toepassingen die echter hoge warmte en/of sterke stromen produceren, kunnen doorgeplate gaten ook vullen met meer geleidende materialen zoals koper. Dit creëert wat algemeen bekendstaat als kopergevulde via's. Lees meer over de voordelen en verschillen tussen gevulde via's en doorgeplate gaten in Wat zijn kopergevulde via's?.

Voor organisaties met nog eisender toepassingen of die de nieuwste PCB-technologie willen, is electroless nickel immersion gold (ENIG) een van de populairste oppervlakteafwerkingen op de markt. Omdat ENIG-afwerkingen geen lood bevatten, zijn ze een slimme keuze voor bedrijven die RoHS-richtlijn 2002/95/EC willen naleven. Deze EU-richtlijn beperkt het gebruik van specifieke gevaarlijke stoffen in elektronische apparaten.

ENIG-afwerkingen worden in de PCB-industrie gewaardeerd om de volgende voordelen boven andere afwerkingen zoals HASL en Immersion Tin:

• Extreem vlakke oppervlakte
• Lange houdbaarheid
• Ideale afwerking voor fijn-pitch SMT-onderdelen

Geen PCB-afwerking is zonder nadelen. Voor ENIG vormt het risico op black-pad problemen een echte dreiging voor de werking van ball grid array (BGA) componenten of andere items die op de PCB gemonteerd zijn. Helaas kunnen ENIG-afwerkingen niet herwerkt worden, waardoor het black-pad probleem cruciaal is en correct aangepakt moet worden. Anders kan een heel product onbruikbaar worden, met verlies van business, ontevreden klanten en de mogelijkheid van een dure terugroepactie.

Wat is ENIG Black Pad?

Er is misschien geen onderwerp meer controversieel in de PCB-industrie dan ENIG black pad. In eenvoudige termen verwijst black pad naar een slechte verbinding tussen het soldeer- en nikkeloppervlak. Hoewel veel professionals dit fenomeen als extreem zeldzaam beschouwen - optredend in volgens schattingen minder dan 1 of 2% van ENIG PCB's - wordt een black-pad probleem pas ontdekt tijdens het assemblageproces, wat het een dure fout maakt om na productie te ontdekken en corrigeren.

Wat Veroorzaakt Black Pad?

Black pad is het resultaat van het immersion gold en electroless nikkelproces. Hoewel dit een hoog soldeerbare afwerking produceert - ideaal voor toepassingen waar betrouwbaarheid en complexe schakelingen Hand in Hand gaan - kan het proces ook foutieve verbindingen creëren die onder spanning breken. De resulterende open circuits tonen een laag donker nikkel dat gecorrodeerd is - wat het fenomeen de naam "black pad" geeft.

Volgens recent onderzoek en industriële rapporten is black pad het gevolg van een overmatig fosfaatgehalte dat ontstaat bij de oplossing van nikkel. Uiteindelijk kan een startniveau van 7% fosfor door opeenvolgende reflow-processen stijgen naar 9% of hoger. Hoe hoger het fosfaatgehalte, hoe groter het risico op nikkelcorrosie tijdens het goudimmersie-/depositieproces.

Hoe Black Pad Te Voorkomen

Industrie-experts zijn unaniem: black pad treedt op het slechtst mogelijke moment in de ontwikkeling en productie van elektronische componenten op. Het wordt zelden tijdens PCB-fabricage ontdekt, maar pas tijdens assemblage - of later - wanneer gespannen verbindingen en open circuits een herkenbaar en potentiëel catastrofaal probleem worden.

Bovendien: tenzij niet-destructieve testen specifiek op de betrokken PCB's worden uitgevoerd, is black pad bijna onmogelijk te ontdekken voordat componenten op de PCB gemonteerd worden.

Daarom is het voorkomen van black pad een cruciale verantwoordelijkheid van PCB-fabrikanten en leveranciers. Natuurlijk is weten dat black pad wordt veroorzaakt door hoge fosfaatgehalten anders dan die niveaus daadwerkelijk controleren tijdens het productieproces. Daarom is het kiezen van Millennium Circuits Limited als uw PCB-leverancier waarschijnlijk de slimste manier om black-pad problemen met ENIG-afwerkingen te vermijden. Van kleine series tot hoge volumes zijn we volledig toegewijd aan het leveren van PCB's die volledig voldoen aan uw verwachtingen.

Hoe Black Pad Op Telossen

Omdat ENIG-afwerkingen niet herwerkt kunnen worden, is de beste manier om een black-pad probleem op te lossen het voorkomen ervan. Dit doel wordt het efficiëntst en betrouwbaarst bereikt door strikte controle over het nikkelbad, waar de uitwisseling tussen goud en nikkel zo dicht mogelijk bij het ideaal wordt gehouden. Een sleutelfactor in het behoud van deze controle is het nauwlettend monitoren van de pH-waarde in het nikkelbad, aangezien dit het aanwezige fosfaatgehalte aangeeft.

Is Black Pad Nog steeds een Probleem voor ENIG?

Zolang nikkel en goud gebruikt worden in het ENIG-afwerkingsproces, kan black pad een potentieel probleem blijven. Toch illustreert het waarom samenwerken met ons team bij MCL een van de meest voorzichtige zakelijke beslissingen kan zijn die je neemt.

Als de kwaliteit van uw printplaten cruciaal is voor uw operationele succes, neem dan contact met ons op voor de producten en klantenservice die u kunt verwachten van een toonaangevende, uitstekend gewaardeerde PCB-leverancier.