ENIG与OSP的焊接性能对比
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ENIG和OSP焊接性能对比报告
一.背景
ENIG兼具可焊性,可触通,可打线,与可散 热等四种功能于一身,成为表面处理的主要 方式.当笔记型电脑主机板和电子电话手机 板上,其BGA或CSP焊垫即多又小,ENIG即 渐发生焊锡性的欠佳,焊点强度不足,焊点后 续可靠度降低,甚至焊点裂开分离等问题.
二.产生原因分析
由于BGA,MINI-BGA或CSP等圆型焊垫又 小又密,且还躲藏在元件本体的腹底,故焊接 位置的热量不易送入,故先天已经不足,再加 上Ni,Sn的IMC原本就较弱,以及免清洗的助 焊剂更是缺少活力等后天失调下(化镍浸金 之焊点强度就不如OSP或喷锡),于是状况频 出之际,目前许多手机板对此等小垫已改做 OSP处理.
化镍浸金 11 267 375 403 136
五.对比数据总结
1.从上述对比数据来看,ENIG焊接强度的稳 定性较差(落差大)
2.假设载板与组装之焊垫与锡球之品质,彼 此都相同而暂不加以考虑时,则其焊接点强 度与可靠度直接与IMC本身的强度有关.由 于喷锡与OSP制程式在焊接中所形成的IMC 为Cu6Sn5,且又未受其它不纯金属(如金,银 等)熔入而污染,故所表现出的强度自然好
数 据 试拉片数 最低值 平均值 最高值 落差
处理
喷锡
1
376 392 410 34
OSP
1
384 395 404 20
浸锡
4
350 382 404 54
浸锡
2
373 389 401 28
无电钯 1
155 188 240 85
无电镍钯 2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
299 377 395 96
镍钯金 3
377 386 395 18
三.从焊接机理解释OSP焊锡性比ENIG强
在镍表面形成的焊IMC是以Ni3Sn4为主体, 而且在锡镍界面之间还会缓慢的长厚;一般 焊接中铜与锡亲合速度要超过镍锡的10倍以 上,在较易以较快生长IMC的情形之下,铜面 的焊点自然要比镍面焊点更为牢靠.
四,各种可焊表面处理焊接后经拉试之强度 对比(读值为磅数)(未经老化或高温环境)
一.背景
ENIG兼具可焊性,可触通,可打线,与可散 热等四种功能于一身,成为表面处理的主要 方式.当笔记型电脑主机板和电子电话手机 板上,其BGA或CSP焊垫即多又小,ENIG即 渐发生焊锡性的欠佳,焊点强度不足,焊点后 续可靠度降低,甚至焊点裂开分离等问题.
二.产生原因分析
由于BGA,MINI-BGA或CSP等圆型焊垫又 小又密,且还躲藏在元件本体的腹底,故焊接 位置的热量不易送入,故先天已经不足,再加 上Ni,Sn的IMC原本就较弱,以及免清洗的助 焊剂更是缺少活力等后天失调下(化镍浸金 之焊点强度就不如OSP或喷锡),于是状况频 出之际,目前许多手机板对此等小垫已改做 OSP处理.
化镍浸金 11 267 375 403 136
五.对比数据总结
1.从上述对比数据来看,ENIG焊接强度的稳 定性较差(落差大)
2.假设载板与组装之焊垫与锡球之品质,彼 此都相同而暂不加以考虑时,则其焊接点强 度与可靠度直接与IMC本身的强度有关.由 于喷锡与OSP制程式在焊接中所形成的IMC 为Cu6Sn5,且又未受其它不纯金属(如金,银 等)熔入而污染,故所表现出的强度自然好
数 据 试拉片数 最低值 平均值 最高值 落差
处理
喷锡
1
376 392 410 34
OSP
1
384 395 404 20
浸锡
4
350 382 404 54
浸锡
2
373 389 401 28
无电钯 1
155 188 240 85
无电镍钯 2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
299 377 395 96
镍钯金 3
377 386 395 18
三.从焊接机理解释OSP焊锡性比ENIG强
在镍表面形成的焊IMC是以Ni3Sn4为主体, 而且在锡镍界面之间还会缓慢的长厚;一般 焊接中铜与锡亲合速度要超过镍锡的10倍以 上,在较易以较快生长IMC的情形之下,铜面 的焊点自然要比镍面焊点更为牢靠.
四,各种可焊表面处理焊接后经拉试之强度 对比(读值为磅数)(未经老化或高温环境)