化镍浸金焊盘的金/镍互溶失效分析

化镍浸金(ENIG)工艺由于其良好的平整性、焊接性、导电性、键合性,以及金(Au)本身稳定性好、不易被氧化的特点而被广泛地应用于PCB表面处理中。但由于ENIG工艺复杂,对PCB板厂的要求高,管控不当就会出现各种质量问题,其中金层不溶、缩锡就是常见的问题之一。某PCB中ENIG焊盘金/镍互溶导致焊接过程中上锡不良,具体表现为金不溶、缩锡问题,利用光学显微镜、场发射电子扫描显微镜分析、X射线能谱分析、微切片技术、离子研磨技术和俄歇电子能谱等分析技术手段来进行分析论证,结合化镍浸金机理分析PCB中ENIG焊盘金/镍互溶的失效机理,并给出了预防控制建议,对于提高焊盘质量与可靠性具有重要的意义。

化学镀镍浸金和化学镀镍镀钯浸金表面处理工艺概述及发展趋势

当今电子信息产品便携小巧、功能多样的发展趋势,推动了其所需PCB产品向轻薄、信号传送速度更快的方向发展,这对PCB表面处理工艺的稳定性、可靠性提出了新的挑战。另一方面,欧盟在2003年制定的RoHS、WEEE等规范都旨在消除电子产品中铅、汞等有害的物质,推动了PCB表面处理技术向绿色无铅化方向发展。化学镀镍浸金(简称ENIG)和在其基础上发展的化学镀镍镀钯浸金(简称ENEPIG)表面处理技术可以适应PCB精细线路多类型元件的无铅焊接装配要求。上述两种表面处理技术克服了由无铅工艺带来的诸多问题,但其自身也面临如何进一步降低成本和技术难度,提高工艺可靠性等一系列问题。

化学镀镍/化学镀钯/浸金表面涂覆层的再提出

文章概述了化学镀镍/化学镀钯/浸金表面涂(镀)覆层的特性。不仅它能够满足各种各样的类型元件和安装工艺的要求,而且也能满足高密度的IC基板封装的要求。因而,化学镀镍/化学镀钯/浸金表面镀层是一种"万能"的镀层,具有最广泛的应用前景。

化镍浸金工艺之黑盘特征、测试方法介绍及判定标准建议

刚挠结合板是一种兼具刚性PCB的稳定性和FPC的柔软性的新型印刷电路板,其对恶劣应用环境具有很强的抵抗力,有较好的信号传输通路,并可实现不同装配条件下的三维立体组装,因此在医疗与军事设备和通讯方面有重要的应用,我国的线路板制造企业也正在逐步提高软硬结合板占总体产量的比例。软硬结合板因为材料特性与产品规格的差异,在设备的适用程度上将影响产品良率与稳定度,因此跨入软硬结合板的生产前须先考虑到设备的适用程度;为验证我公司的硬板设备制作软板的可行性,选取一款刚挠结合板作为样品试制作。

化镍浸金无铅焊点之强度

一、发生黑垫之机理与改善 1．1 黑垫的探讨 化镍浸金的焊锡性（Solderability）一向不错，不管板子经过几强热仍然非常好焊。然而焊锡性的优异，并不代表焊点强度（Solder Joint Strength）或后续之可靠度也就良好，ENIG的天生宿命正是最好的活例子。

非电镀镍/浸金

非电镀Ni，厚度为2．5～5um，是另一种Ni/Au表面处理的主要形式，可以标记为ENIG。

高镍铜阳极泥预处理富集金银的研究

由于高镍铜阳极泥是典型的难处理铜阳极泥,故以高镍铜阳极泥为原料,考察了温度、时间、液固比等因素对贱金属硒、铜和镍脱除效果的影响.研究结果表明,经过两次焙烧和浸出,可脱除99.5%的硒、99.7%的铜、93.35%的镍和浸出98.76%的银,且金从193 g.t-1富集到1 820 g.t-1,增加了8～9倍.第一段焙烧和浸出条件:温度650℃、焙烧时间1 h、酸泥质量比1.2、浸出温度55℃、浸出时间1 h、液固质量比6.第二段焙烧和浸出条件:焙烧温度500℃、焙烧时间3 h、酸泥质量比1.2、浸出温度55℃、液固质量比6、浸出时间1 h.经过预处理之后,阳极泥的量减少为原来的11.26%,大大提高了后续回收工序中的设备处理能力.

化镍电锡技术在PCB表面装饰中的应用

表面终饰能防止PCB表面铜线路及焊盘的氧化和腐蚀,并保障基板上焊盘与贴装(SMT)器件等的可焊性。常用表面终饰中,化学镀镍浸金具有良好的抗氧化、可焊性高和润湿能力好、适用于打线等性能优势,但价格高昂。为平衡PCB表面终饰的性能和成本,本文在铜表面化学镀镍,沉积2μm的Ni层后,再电镀锡层形成Cu/Ni/Sn三层结构,以Ni层阻挡Cu-Sn之间的合金化,提高界面的抗电迁移性能,抑制锡须生长,并保留锡层良好的润湿和焊接特性。所获镀层进行了可靠性测试,抗氧化测试,电气测试等,并与沉锡技术进行了对比,本方法性能优越,价格适中,且适合水平线生产。

不同Pad对沉镍金厚度影响的研究

文章为化镍浸金表面工艺的基础研究项目之一，摸索焊盘的不同大小、电气网络结构、所处位置等因素对镍金层厚度以及金厚对电路板性能的影响，为该表面工艺的金厚控制提供参考，一则保证品质，二则节约物料耗用。

碘化钾体系褪金液用于渗镀板返工的研究

自主研发出针对区域渗镀单一,焊盘间间距较大、且较有规律可循的此类渗镀产品进行选择性褪金/蚀刻返工,得到风险低且可以满足客户需求的产品,本文主要阐述由碘和碘化钾配置而成的无毒褪金液用于渗镀板选择性褪金后进行选择性酸性蚀刻的返工的可行性研究,其褪金速率快,操作便捷、安全。

ENIG焊点的失效机理及镀层重工方法研究

采用显微形貌、微观结构和元素成分分析等物理分析方法,以不同类型的化镍浸金(electroless nickel/immersion gold,ENIG)基板为对象,分析了其焊点在不同情形下的失效模式和失效机理,阐述了"黑盘"缺陷的主要失效特征,研究了具有黑盘缺陷的化镍浸金基板的重工工艺。研究结果显示,Ni层断裂表面单一的高P含量或轻微Ni层腐蚀不能作为黑盘缺陷的唯一依据,已形成良好金属间化合物(intermetallic compound,IMC)层的Ni层腐蚀位置的焊接界面仍具有良好的机械结合强度,采用喷锡工艺(hot air solder level,HASL)对具有黑盘缺陷的化镍浸金基板进行重新处理切实可行。

ENIG镀层焊盘上BGA焊点开裂原因及应对措施

使用金相切片、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)等分析方法,研究了ENIG(Electroless Nickel and Immersion Gold, ENIG)工艺处理的PCB焊盘焊点开裂样品,该样品是BGA封装的器件,焊球成分是Sn3.0Ag0.5Cu,焊膏成分是Sn63Pb37,属于有铅无铅混装工艺。研究发现,该样品中ENIG工艺处理的PCB焊盘上BGA焊点开裂原因是回流焊接工艺参数控制不当,导致磷在反应界面过度富集,形成了富磷层,以及铜元素穿过镍层扩散到反应界面,参与了界面IMC(Intermetallic Compound,IMC)层的形成,双重因素作用下使焊点界面强度严重弱化,在外界应力作用下发生开裂。

ENIG焊盘上锡不良的非典型失效机理

针对化镍浸金焊盘在焊接过程中的上锡不良问题,利用电子扫描显微镜分析、能谱分析、俄歇电子能谱分析和剖面分析等手段,对金/镍互溶和镍层浅表面的氧化腐蚀这两种非典型失效的机理进行了总结分析,补充完善了化镍浸金焊盘焊接失效理论,并给出了预防控制建议,对于提高化镍浸金焊盘的质量和可靠性具有重要的意义。

ENIG镀层质量对软钎焊点的可靠性的影响

借助实际案例,并利用金相切片、扫描电子显微镜和X射线能谱分析仪等物理分析手段,研究了用化镍浸金工艺处理的PCB焊盘的Ni-P镀层质量对焊点的可靠性的影响,结果表明:Ni-P镀层在ENIG工艺中由于遭受浸金药水的过度攻击,导致其表面产生了严重的氧化腐蚀,造成界面之间生成的IMC层质量差,进而导致焊点结合强度低,在外界应力的作用下或者长期服役过程中,容易引发焊点开裂、掉件等失效现象.

超粗化前处理工艺改善沉锡板阻焊剥离

介绍了一种新型的铜面化学前处理方法——超粗化前处理工艺,该工艺用于阻焊油墨前处理,可解决沉锡和化学镀镍/浸金板绿油剥离的问题。

镍腐蚀的影响因素与改善方法探讨

镍腐蚀是指发生在化学镍金的化镍、沉金过程中发生的金对镍的攻击过度造成局部位置或整体位置镍腐蚀的现象,严重者则导致"黑盘"的出现,严重影响PCB的可靠性。报告通过评估分析镍腐蚀影响的因素,提出相应的改善方法,改善流程的稳定性。