給企業(yè)帶來巨額損失的PCB“黑盤”，其實可以規(guī)避

 PCB“黑盤”會給焊點的可靠性帶來災難性影響，造成電子產(chǎn)品的質量事故，重則給企業(yè)帶來巨額損失。

黑盤鎳面龜裂SEM圖　　

黑盤現(xiàn)象主要由以下四個方面引起：

（1）鎳層磷含量太低，鎳膜抗腐蝕性差；磷含量對化學鎳磷層的沉積結構和抗腐蝕性有直接影響。大量試驗和研究表明，一般使用中磷化學鍍鎳液，鎳層磷含量控制在6％～9％（中磷）較好；

（2）鎳晶粒生長不均一，晶粒間存在很大裂紋，鎳膜致密性差；

（3）浸金時金鎳置換反應加速使得鎳腐蝕加劇，藥水不斷腐蝕鎳表面產(chǎn)生裂紋；

（4）ENIG后的PCB長期暴露于潮濕或惡劣的環(huán)境中鎳層被腐蝕。

因Ni-Au層Au層薄、疏松多孔，在潮濕或惡劣的空氣中，Ni為負極，Au為正極，由于電子遷移產(chǎn)生電化學腐蝕（賈凡尼腐蝕），造成鎳面氧化生銹。嚴重時，也會在波峰焊或回流焊后發(fā)生潛在的黑色鎳銹，導致可焊性劣化與焊點強度不足，原因是金面上的助焊劑或酸性物質通過孔隙滲入鎳層。

如何規(guī)避ENIG“黑盤”風險？

規(guī)避ENIG“黑盤”風險以提升PCB可靠性的探索之路從未止步，業(yè)界也曾摸索出了一些規(guī)避ENIG“黑盤”風險的方案：

早期選擇性化金（ENIG+OSP）工藝曾一度受到熱捧。選擇性化金（ENIG+OSP），顧名思義，即在PCB焊盤表面，部分區(qū)域選擇性采用ENIG涂覆工藝，其他密集QFP/SOP/小PAD或BGA區(qū)域采用OSP涂覆工藝。但這種工藝也存在一定的弊端，主要表現(xiàn)為：工藝流程長、成本高；若ENIG制程管控不好，也同樣存在品質風險。

還有業(yè)界新發(fā)展起來的化學鎳鈀金工藝（ENEPIG）也是一種規(guī)避“黑盤”風險的方案，但由于其藥水成本高、藥水維護難度大等原因，目前還沒有大批量推廣應用。

ENIG工藝在內(nèi)外均被廣泛使用，在外PCB“黑盤”的報道并不多見，而內(nèi)PCB“黑盤”的質量事故則屢見不鮮，以至于人們往往“談虎色變”。

內(nèi)中小型PCB企業(yè)往往為了節(jié)省成本，亦或者沒有專業(yè)和系統(tǒng)化的ENIG制程管理知識和經(jīng)驗，長期疏于對ENIG“黑盤”進行預防，如對ENIG藥水體系的選擇、鍍鎳關鍵工藝參數(shù)、鎳槽鍍液使用壽命（MTO）、鍍金關鍵工藝參數(shù)、金槽鍍液使用壽命（MTO）、PCB存放環(huán)境等方面管控不到位，以至于時有“黑盤”質量事故爆發(fā)，使企業(yè)蒙受巨大的經(jīng)濟損失，而至此企業(yè)人員才追悔莫及。