化学镍金黑盘分析报告
镍腐蚀的影响因素与改善方法探讨
镍腐蚀的影响因素与改善方法探讨孟昭光【摘要】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。
%Nickel corrosion is occurring in the chemical nickel gold ofen in the process of nickel, heavy gold to nickel against excessive partial or whole location nickel corrosion phenomenon. In serious conditions, it will lead to the emergence of the "black PAD", the serious infiuence on the reliability of the PCB. This report assessed through the analysis of the influence of nickel corrosion factors, put forward the corresponding improvement method, and improved the stability of the process.【期刊名称】《印制电路信息》【年(卷),期】2014(000)009【总页数】5页(P32-36)【关键词】镍腐蚀;化镍;浸金;磷含量;NO3-离子;CI-离子;Cu2+离子【作者】孟昭光【作者单位】东莞五株电子科技有限公司,广东东莞 523290【正文语种】中文【中图分类】TN41沉金表面处理原理是镍溶解与金沉积同时发生化学置换反应,如果镍层结晶太快,镍层晶格大,晶格间的空隙就多而大,在金缸中进行金沉积时,对其攻击就严重;另外,当Ni层界面被金层密封而无镍可溶时,则金层的沉积亦将停止,但由于金层疏孔极多,在并不密实的结构下镍层仍可缓慢进行反应,金水继续攻击镍层,造成局部镍层表面及镍层结晶沟壑中过度氧化,沉上金层后,金层与镍层之间产生的一些氧化物,继续恶化之后形成黑垫;焊接时,镍层表面黑垫无法与焊料形成良好的IMC(界面合金共化物),从而使焊点强度低,造成虚焊或上锡不良。
第一组:黑盘的机理及预防措施资料
四、黑盘失效机理
正文
第二种失效机理:黑盘”现象与焊点的脆化有关, 第一失效机理:是指在“浸金”过程中, 由于过度腐蚀而使
涉及了许多发生在Ni(P)/Ni3Sn4 界面或附近的焊
Ni(P)表面缺乏可焊性, 但也包括不同合金或合金化合物在界面附
点断裂现象。第二失效机理是指由于Ni3 Sn4 的增
近产生的作用, 反映在接点焊盘或附近出现明显的脆弱性, 降低机
正文
1、在印制板表面 的镀镍层被过度 腐蚀造成黑盘
2、浸金对镍的粘 附力减弱
3、浸金的厚度大 于0.12微米
4、在氰化物剥离 金之后某些焊盘
会显示很严重的
黑泥状裂缝
三、黑盘形成机理
第一脆化机理是指在浸金过程中,由于过度腐蚀而使
Ni(P) 表面缺乏可焊性,但也包括不同合金或合金化合物在
界面附近产生的作用,反映在接点焊盘或附近出现明显的脆
07
目录
黑盘主要测试方法介绍
02
黑盘缺陷的特征
04
黑盘失效机理
06
黑盘的预防措施
一、黑盘现象的概念
化学镀镍金工艺一般是在铜焊盘上进行化学镀镍,通过
控制时间和温度来控制镀镍层厚度,再将镀镍的焊盘浸
正文
入金水中,通过化学置换反应将金从溶液中置换到焊盘
表面,有部分的镍则溶入金水中,但置换上来的金将镀
镍层覆盖,置换反应就会自动停止。最后清洗,这是金
正文
六、黑盘的主要测试方法
金层疏孔度测试
6
1
可焊性测试
测试
正文
镍层耐硝酸测试
5
2
IMC测试
方法
镍腐蚀测试
4
3
拉脱测试
6. 金层疏孔度测试
化学镀镍金中活化药水变黑分析
短兵相接实战场Cow /ne «z £«c 〇M M (erec /印制电路信息2020 No .10图1 ENIG 的活化液变黑因果图化学镀镍金中活化药水变黑分析吴振龙张亚(珠海方正科技多层电路板有限公司-F 7交付中心,广东珠海519175)i k中图分类号:TN 41 文献标识码:A 文章编号:1009-0096 ( 2020 ) 10-0064-03An investigation of blacken of ENIG activatorW u Zhenlong Zhang Y ai 问题提出近年来,印制电路板(PCB )进一步趋于轻薄小型化。
为了应对这一需求,线路图形也越来越趋于精 细化,对于表面处理工艺,化学镀镍金(ENIG )的表面处理工艺集镀层均匀性高、可焊接、可打线、可散 热等功能于一身,因而应用广泛。
ENIG 其原理是基于活化药水中的Pd 2+离子与PCB 上的铜面发生置换反应,在待沉镍金的铜面上置换上一层薄薄的钯金属,并借助于金属钯的催化能力作为催化剂催化镍离子与次磷酸盐的还原反应的进行,从 而在铜面上还原上一层Ni -P 合金层(3 (im ~8 (am ),最后在金缸药水中利用金属镍的金属活性与Au +发生置 换反应,在镍层上置换上一层金。
ENIG 工艺是利用活化药水中的Pd 2+离子催化镍层的氧化还原反应进行,在生产过程中,活化药水开缸后随着生产产量的增加,并且在8小时内活化药水发生变黑的明显变化。
实际生产中活化液变黑虽未造成 严重的品质问题,但活化药水变色存在的风险无法预测,极大可能导致漏镀、渗金等重大品质异常。
2原因分析见鱼骨图见图1所示,原因排查表见图2所示。
物料设备操作板子绿油析出活化变黑印制电路信息2020No.10短兵相接实战场类期不良因子搏査方案样査结果结论开缸加镥药水由药水供应商重新开活化药水变黑排除操作过程补加异常堆加分析頻率.分析补加变黑排除保养不彻底活化缸用微蚀液+盐酸硝缸变黑播除槽体污染用顸浸缸、活化缸同时幵活化对比.预浸缸生产.预浸缸变色变黑排除冷却系统拆除冷却系统变黑排除设备排水阀滿水更换新排水阀变黑排除挂篮污染挂篮上铢.镩层泡活化药水变黑可疑因子加热器破损更换新加热器变黑排除温控异常更换新溫控.增加溫度监控頻车变黑排除板子绿油析出活化药水浸泡板子不变黑排除物料活化药水过期更换最新批次药水变黑排除活化水质购买纯净水开缸、补加变黑排除胶带析出活化药水浸泡红胶带变黑可疑因子温度过高降低活化溫度25*0变黑排除方法酸度过髙对比变色活化PH0.73.新开缸pHO.95/排除铜离子含量偏高铜离子管控矣0.01%.变色活化 0.0028%/排除溫度过高降低活化溫度25*C变黑排除方法酸度过高对比变色活化PH0.73.新开缸pHO.95/排除铜离子含量偏高铜离子管控矣0.01% .变色活化 0.0028%/排除环境药水带入烧杯试验:活化药水中交叉加入除油、微蚀、镍缸药水活化中加入镍缸药水.变黑可疑因子顶拥滴落异物濞洁顶拥后重新开缸变黑排除图2 ENIG的活化液变黑原因排查3要因验证3.1要因1验证经过以上排查结果,挂篮污染上镍与镍缸药水带是同一因素所导致,即活化药水中镍离子含量上升导 致。
化学镍钯金表面处理工艺研究
S u y o NE I ra eTr a me tTe h o o y t d n E P G Su f c e t n c n l g
J h n ・u n , E i u YU i n , AN a - i I e gg a g CH N L- , AN J・ C y wa g W G Y nme
tet e ta dE I ufc ram n r c nrse n td d T ers l hwe h tE E I ufc ram n a ram n n NG s r et t e twee otatda dsu i . h eut s o dta N PG sraet t e tcn a e e s e
N 2 — N 』 2 i+ H i + H 2HP 2+ — [P 3 + 2+ + 2 [ 2O ] H 0] H O P H ~ H T
在黑盘 ( 氧化物 ) 陷 ,发生连接可靠性 问题 。 镍 缺 J
因此 ,推 出了一种 新 的焊 盘最终 表面涂 饰处理 工艺 化学镀 镍化学 镀钯 与浸金 ,简称 化学镍 钯金 ,它是 在焊 盘铜面 上先后 沉积镍 、钯 和金 ,镀 层厚 度一般 为镍20 m~5O .0 .0Xm、钯01 m~ .0 n和金 I .0 02 l
e ete eeto teai ys e cue e e c o Bak a,o prd i NGsr c t a et f ci lp vnjn ri l s s asd y h f t f l dcm a t E I u ae r t n. f v y r i lbi i u t b t d e c P ew h f e m
化学 镀钯 反应 机理 与化学镀 镍反 应机理 相 同 ,
也 是 以次磷 酸盐 作为 还原剂 进行 的 自催化 氧化还原
镍行业分析报告
镍行业分析报告镍行业分析报告一、定义镍是一种乌黑色、具有光泽的金属元素,是一种重要的工业原材料。
镍主要有六个同位素,其中镍-58、镍-60、镍-61、镍-62是稳定同位素,其它是放射性同位素。
镍是一种有价金属,广泛应用于不锈钢、合金、电池、催化剂等行业。
镍行业是一个主要涉及镍采矿、冶炼、加工、销售及相关配套产业的产业链。
二、分类特点根据镍的用途,镍行业可以分为不锈钢、合金、电池等细分市场。
不锈钢和合金是镍行业的主要消费市场,其中不锈钢是最大的市场。
目前,全球镍生产国已经量产而出,处于一种市场供应状态。
镍行业的特点是成本高、盈利周期较长,其竞争态势取决于市场需求以及采矿和冶炼企业的生产能力。
三、产业链镍行业的产业链包括镍矿采矿、矿石选矿、矿石冶炼、合金生产、制品加工等环节。
具体来说,镍是从镍矿中提取出来的,然后经过选矿、冶炼、制品加工等环节加工成不锈钢、合金、电池等产品,不锈钢和合金是镍行业产业链中的主要环节。
四、发展历程上世纪70年代至80年代初,国际镍市场供应过剩,镍价格持续下跌,国内外镍企业普遍亏损,镍行业的运营较为困难。
1990年代,随着国际贸易自由化的推进和中国快速工业化的到来,镍行业得到了迅速发展。
2011年之后,由于全球经济增速放缓,国内镍市场价格下跌,导致国内镍行业的运营状况下降。
五、行业政策文件及其主要内容近年来,中国政府对于镍行业的政策,主要体现在行业发展报告、产业规划、税收优惠政策以及金属采矿许可等方面。
其中,最重要的政策文件是《中国五金矿产资源政策》(2016年)和《关于推动镍产业高质量发展的意见》(2020年)。
这些政策文件主要涉及促进镍行业升级改造、挖掘镍资源、加强政策扶持等方面。
六、经济环境中国镍行业处于国际和国内经济环境复杂的背景下。
目前,全球镍市场中,印尼是最大的镍供应国,但在印尼政府出台的禁止出口矿石政策下,印尼镍资源市场不稳定。
此外,国家和地区的出口政策、进口政策以及经济制约因素等也影响着镍行业的发展。
化学镍钯金ENEPIG表面处理工艺研究(可编辑)
化学镍钯金ENEPIG表面处理工艺研究I化学镍钯金 ENEPG 表面处理工艺研究东莞生益电子有限公司纪成光,陈立宇,袁继旺,王燕梅摘要:本文采用SEM、EDX、WettingBalance、拔/撞锡球和打金线WireBonding 测试等分析手段,比较研究了四家化学镍钯金药水表面处理焊盘的焊接可靠性,同时比较研究了化学镍钯金表面处理相对化学镍金表面处理可有效防止黑盘 BlackPad 缺陷引起的连接可靠性问题。
关键词:化学镍钯金;化学镍金;表面处理;焊接可靠性onENEPl GSurfaceTreatmentTechnoIStudy ogyElectronics YanmeiLtd.jIDongguanShengyi Chengguang,CHENLiyu,YUANJiwang,WANGof fourAbstract:Thereliabilitiestreated kindsofENEPIG medicinewelding pad by liquidwerestudied andbyusingSEM,EDX,wettingbalance,ballpull/ballshear,wirebondingother methodsinthis differencesof reliabi1itiesinENEPIGanalytical paper.The weldingsurfacetreatmentandENIGsurfacetreatmentwerecontrastedandstudied.Theresultsshowedsurface surfacethat withENIG treatmentcancompared treatment,ENEPIG effectivelypreventissuescausedthedefectofBlackPad.jointreliability byreliabiliKeywords ENEPIG:ENIG:Surfacetreatment:Weldingty前言是铜导体,须进行表面涂覆处理以保护连接盘铜面不被污染和氧化,保证元器件焊接可好且接触电阻低等优越性能,被广泛应用于精密电子产品的印刷电路板的表面处理和微电子芯片与电路板的封装技术中,如手机板、计算机按键、屏蔽器、打金线板等高可靠性产品。
快速的检测沉镍金镍层“黑焊盘”现象的方法
快速的检测沉镍金镍层“黑焊盘”现象的方法摘要:本文主要介绍如何采用快速的方式检测PCB 沉镍金表面处理工艺是否存在有“黑焊盘”的现象,以便及时的发现、解决问题,避免系统性问题发生。
关键词:沉镍金黑焊盘检测一、前言:化学沉镍金以其在多次回流焊、波峰焊中表现出来的优良的平整性、可焊性得到了广泛的运用及发展。
然而,随着化学沉镍金这种特定的表面处理技术的采用,“黑焊盘”的现象也开始逐渐为大家所认识,黑焊盘这种缺陷体现为贴装后焊点处下伸灰色或黑色的镍层表面。
通过过去众多的实际生产中对于“黑焊盘”现象的研究,业界对此缺陷的产生原理已经有了一个比较清晰的认识。
业界已普遍接受化学沉镍层中的磷含量对于镍层的抗腐蚀性能和可焊性有重大影响,当镍层中磷的含量较高时,镍层的抗腐蚀能力增强,但在贴装过程中引起的焊接结合部分合金层的磷产生富集,会导致该部分焊料与镍层所形成的内金属层变脆;当镍层中磷含量较低时,其抗蚀能力降低,在之后的浸金过程中,在金缸酸性的溶液的攻击下,表面大量的镍金属溶于浸金溶液,导致镍层表面磷含量相对才增高,在正常的沉积的镍磷含量合金层与薄金层之间形成一层薄薄的高磷含量合金层,在焊接过程中,表面薄金层迅速溶解于焊料当中,露出低可焊性的高磷镍表面,最终呈现表面不上锡或镍面发黑,这就是所谓的“黑焊盘”现象。
二、检测方法:方法一:先利用氰化物去除表面的沉金层,然后在放大镜或电子扫描显微镜(SEM )下观察镍层受腐蚀的情况;优点:比较直观的观察到镍层的结构及腐蚀情况;缺点:氰化物去除表面的沉金层的时间需要控制得比较恰当,要不会腐蚀到镍层,造成假象的镍层腐蚀图片:方法二:将样品制作成观察切片中镍层颗粒沉积层的晶体是否存在“齿型”的纵向腐蚀的情况;优点:不受外来因素的影响,能明确的确认镍层腐蚀的深度及辐射面;缺点:需要SEM 测试仪图片:方法三:采用高浓度的强酸性溶液,如:硫酸、盐酸或硝酸模拟沉金过程中的腐蚀作用,较多使用的是硝酸法。
有色金属行业镍市场分析报告
有色金属行业镍市场分析报告镍是一种重要的有色金属,广泛应用于电子、汽车、航空航天等行业。
而镍市场的发展受到多种因素的影响,如供需关系、经济状况、政策法规等。
本文通过对镍市场的分析,从供需、价格、进出口等方面来了解镍市场的现状和趋势。
首先,从供需关系来看,镍的需求持续增长。
随着电子行业的快速发展和新能源汽车的兴起,对镍的需求不断增加。
此外,镍也被广泛应用于不锈钢、合金等行业,这些行业的发展也推动了对镍的需求。
然而,供应方面存在一定的不确定性。
目前,全球镍资源主要集中在几个国家,而其中一些国家存在政治和地质风险。
因此,供应压力可能会对镍市场造成一定的影响。
其次,镍市场的价格波动较大。
镍的价格与供需关系密切相关。
随着需求的增加,价格可能上涨;而供应紧张或政策调控可能导致价格下跌。
值得注意的是,镍市场的价格波动性较大,投资者需要注意市场风险。
此外,全球经济状况和货币政策也会对镍价格产生影响。
经济低迷可能导致需求下降,从而影响镍的价格。
进出口方面,中国是世界上最大的镍消费国和进口国。
随着中国经济的快速发展,对镍的需求不断增加。
然而,中国的镍资源相对较少,依赖进口来满足国内需求。
因此,进口量对镍市场的影响较大。
此外,全球镍产业的格局也在发生变化。
近年来,印尼等国家的镍产量逐渐增加,这也改变了全球镍市场的供需关系和格局。
综上所述,镍市场面临着供需关系、价格波动和进出口等多重因素的影响。
在需求增加的同时,供应压力也存在一定的不确定性。
此外,价格的波动性较大,投资者需要注意市场风险。
对于中国来说,进口是满足国内需求的主要方式,因此进口量对镍市场的影响较大。
展望未来,随着新能源汽车产业的快速发展和全球经济的复苏,镍市场有望保持稳定增长。
然而,投资者需要密切关注全球经济形势和政策变化,以及供应和需求的变化,以制定正确的投资策略。
供需关系持续走强是镍市场的一个重要特征。
随着电子行业的持续蓬勃发展,对镍的需求呈现高速增长的态势。
化学镀镍金及其温度的影响
化学镀镍金及其温度的影响核心提示:近年来,随着电子技术飞速发展,电子设备的线路设计越来越复杂,对印刷电路板设计提出了新的挑战。
复杂印制板要求其最后的表面处理工艺具有更多功能,平整性要求也越来越高。
早先的表面处理方法通过图形电镀法产生锡铅抗蚀镀层,后来出现SMO BC掩蔽技术和热风整平工艺。
随着更加精细的SMT、BGA等表面贴装技术的发展和PCB制作无铅化的要求,产生了化学镀镍金、电镀镍金、有机可焊性保护膜(OSP)、电镀铅锡、化学镀银、化学镀锡等表面处理方法[1]。
化学镀镍金(ENIG)作为线路板最终表面处理,在过去几年里,以其在多次回流焊、波峰焊中表现出的优良平整度和可焊性,已广泛用于移动电话、医疗器械、计算机、汽车电子设备等诸多电子行业。
化学镀镍金分散性好,无论孔内、孔外还是通孔、盲孔,都可以获得较均匀的镀层[2],且镀层有优良的抗变色性、耐磨性、钎焊性和键合功能,可满足多种组装的要求。
虽然化学镀镍金工艺技术经过多年的发展,目前已相当成熟,但从国内外相关报道来看,仍然存在温度、添加剂加入量等控制较困难的问题。
本文主要深入探讨化学镀镍金工艺中温度对整个工艺过程及镀金品质的影响,以期找到合适的解决方案。
2化学镀镍金工艺流程及控制2.1工艺流程化学镀镍金的工艺流程如图l所示l3-51:图1工艺流程图V=C.K(2)其中C为常数。
结合式(1)和(2)有:lgv=lgA`一Ea/2.303RT(3)其中lgA`=lgA+lgC。
在特定区间内,化学镀速与镀液的温度成指数关系,温度升高l℃,镀速增加5%~7%[13]。
化学镀镍的速率一般控制在20~25μm/h[14],镀槽温度88℃被认为是镍沉积的最佳温度。
当温度低于85℃时,金属解离能量低,镀速低,镀层不连续;而温度高于90℃时,沉积过程会不受控制,镀液变得不稳定[l5]。
PCB化镍金简介
化镍金简介化学镍金工艺具有高度的平整性、均匀性、可焊性或耐腐蚀性等,正日益受到广大客户的青睐,本文就实际生产中遇到一些常见品质问题的原因及对策进行探讨。
一、前言化学镍金(ENIG)也叫化学浸金、浸镍或无电镍金,线路板化学镍一般P 含量控制在7~9%(中磷),化学镍磷含量分为低磷(亚光型)、中磷(半光型)及高磷(光亮型),磷含量越高抗酸腐蚀性越强。
化学镍分为铜上化镍、铜上化镍金和上化镍钯金工艺。
化镍常见问题有“黑垫”(常称为黑盘,镍层被腐蚀呈灰色或黑色不利于可焊性)或者“泥裂”(破裂)。
化学金分为薄金(置换金,厚度1~5u〃)及厚金(还原性金,沉金厚度可以达25微英寸以上且金面不发红)。
我司主要生产化学薄金。
二、工艺流程前处理(刷磨及喷砂)→酸性除油剂→双水洗→微蚀(过硫酸钠硫酸)→双水洗→预浸(硫酸)→活化(Pd触媒)→纯水洗→酸洗(硫酸)→纯水洗→化学镍(Ni/P)→纯水洗→化学金→回收水洗→纯水洗→过纯热水洗烘干机。
三、工艺控制1. 除油缸PCB化镍金通常采用的是酸性除油剂作前处理,其作用在于去除铜面之轻度油脂及氧化物,达到铜面清洁及增加润湿效果的目的,不伤油墨低泡有机酸型易清洗板面。
2. 微蚀缸(SPS+H2SO4)微蚀的目的在于去除铜面氧化层及前工序遗留残渣,保持铜面新鲜及增加化学镍层的密着性,常用微蚀液为酸性过硫酸钠溶液(Na2S2O8:80~120g/L;硫酸:20~30ml/L)。
由于铜离子对微蚀速率影响较大(铜离子越高会加速铜面氧化,如水洗不充足易污染下一道药水槽,铜离子的浓度控制是根据所生产品质要求而定,以保证微蚀深度在0.5~1.0μm,换缸时往往保留1/5缸母液(旧液),以保持一定的铜离子浓度。
3. 预浸缸预浸缸只是维持活化缸的酸度以及使铜面在新鲜状态(无氧化物)下进入活化缸,硫酸钯预浸缸采用硫酸(H2SO4)作预浸剂,其浓度与活化缸一致。
4. 活化缸活化的作用是在铜面析出一层钯(Pd),作为化学镍起始反应之催化晶核。
黑色金属市场分析报告
黑色金属市场分析报告1.引言1.1 概述概述:黑色金属市场是指钢铁、铁合金、铬、铜、镍等金属产品的市场。
在全球金属市场中,黑色金属始终占据着重要地位,其产量和消耗量都居于前列。
随着全球经济的快速发展,对黑色金属产品的需求也呈现出逐年增长的趋势。
然而,受国际贸易形势、环保政策、原材料价格波动等因素的影响,黑色金属市场面临着诸多挑战和机遇。
本报告旨在对黑色金属市场进行全面分析,为相关企业和投资者提供准确的市场情报,帮助他们做出科学的决策。
1.2 文章结构文章结构部分:本报告分为引言、正文和结论三部分。
引言部分主要对黑色金属市场进行概述,介绍了本篇报告的结构和目的,并对整个报告进行了总结。
正文部分包括黑色金属市场概况、主要黑色金属产品分析和黑色金属市场趋势分析三个部分,对市场的整体情况和发展趋势进行详细分析。
结论部分则对未来市场前景进行展望,提出了产业发展建议,并对整篇报告进行了总结。
通过这种结构安排,可以全面系统地呈现黑色金属市场的现状和未来发展趋势。
1.3 目的目的:本报告的目的在于全面分析当前黑色金属市场的现状和趋势,为投资者、生产商和政府部门提供准确的市场信息和发展建议。
通过对黑色金属市场的概况、主要产品分析和市场趋势分析,我们旨在帮助相关方了解该市场的发展情况,提供可靠的决策依据。
同时,通过对市场前景展望和产业发展建议的讨论,希望为黑色金属市场的可持续发展提出建设性的意见和建议。
最终,通过本报告的研究分析和结论总结,深入剖析黑色金属市场的现状与未来发展走势,为相关方的决策和规划提供参考。
1.4 总结:通过本文的分析,我们可以看到黑色金属市场在当前处于一个稳定增长的阶段。
随着全球经济的持续发展和工业化进程的推进,黑色金属产品的需求持续增加。
主要黑色金属产品的供应状况也比较充裕,市场竞争激烈。
在市场趋势分析中我们也发现,未来黑色金属市场将受到环保政策、国际贸易局势等影响,需要产业各方共同努力应对挑战。
化镍浸金工艺之黑盘特征、测试方法介绍及判定标准建议
化镍浸金工艺之黑盘特征、测试方法介绍及判定标准建议李伏;李斌【摘要】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.【期刊名称】《印制电路信息》【年(卷),期】2012(000)010【总页数】7页(P60-66)【关键词】化镍浸金;黑盘;测试方法;判定标准【作者】李伏;李斌【作者单位】汕头超声印制板(二厂)有限公司,广东汕头515065;汕头超声印制板(二厂)有限公司,广东汕头515065【正文语种】中文【中图分类】TN41化镍浸金(ENIG,Electroless Nickel Immersion Gold )表面处理具有平整度高、接触电阻低、耐磨性、耐热性好及贮存时间长等很多优点,使其兼可焊接、触通性、键合性与可散热等多种功能于一身,在SMT、BGA等平整度要求较高的表面贴装中得到了广泛的应用,尤其是有要求表面接触功能的PCB,成为带按键手机板及笔记本电脑主机板与通讯卡板的首选。
但ENIG工艺存在一个致命的先天不足,即容易产生黑盘,且出现黑盘时,多数都比较隐蔽,从外观上看板件并不会有明显降级迹象,因此很可能通过外观检查,导致不合格品流入客户端,并在装配后导致元器件焊点强度不足,最终导致功能失效。
由于黑盘会直接导致焊点可靠性问题,因此有些PCBA厂家甚至到了谈“黑”色变的程度,只要测试出有黑盘,便成为PCB拒收的理由,但是否所有的黑盘都会对焊接的可靠性造成影响,笔者认为还要区别对待,尤其是随着选择性沉金工艺的广泛应用,沉金焊盘对焊接可靠性的影响已大大降低。
ENEPIG表面处理技术
ENEPIG表面处理技术应用研究高峰、温怡芸—华为技术有限公司工艺技术研究部摘要:为规避化学镍金黑盘(ENIG Black pad)造成的潜在失效风险,解决选择性 ENIG+OSP设计限制及工艺流程复杂、成本高限制,特选择行业五支主流ENEPIG药水,对ENEPIG镀层综合性能进行全方位评估,包括:镍腐蚀(黑盘)、透锡率、焊点强度、按键性等。
从最终评估结果来看,ENEPIG镀层是一种比较完美的镀层,完全无黑盘失效风险,可替代ENIG规避黑盘失效风险,替代ENIG+OSP 实现成本的降低。
ENEPIG的英文全称是Electroless Nickel Electroless Palladium Immersion Gold。
在传统ENIG 生产线上增加一个钯槽,即可实现ENEPIG工艺,工艺制作流程时间相比ENIG无明显提高。
采用氧化还原体系的钯,在沉积过程中不会对镍层产生攻击,可以作为金沉积过程中的阻挡层,规避镍腐蚀的产生。
对于焊接来说,钯本身就是就可以作为抗氧化层,ENEPIG金层的厚度相比ENIG来说可以降低至0.015um,由于金价远高于钯,所以ENEPIG综合成本相比ENIG并不会太高。
ENEPIG技术需求ENEPIG完全无黑盘失效风险,可替代ENIG规避黑盘失效风险,不存在ENIG+OSP设计限制条件,且可比成本低8-10%,故从设计及加工综合考虑,ENEPIG可替代 ENIG+OSP,实现降低成本。
ENIG的黑盘风险传统的ENIG表面处理,由于其存在的置换反应机理,决定镍腐蚀(Nickel corrosion)不可避免,当镍腐蚀达到一定程度时,会对焊点存在可靠性隐患,在IMC处发生脆性断裂,出现黑色的断口,业界将此失效现象定义为“Blackpad”。
终端手机ENIG+OSP工艺局限性由于ENIG存在黑盘潜在失效风险,手机单板表面处理有原先单一的ENIG方式切换为ENIG+OSP,ENIG部位用于手机按键/Key pad及屏蔽区域,选择性ENIG+OSP工艺流程如下:选择性ENIG+OSP工艺局限性: -> 设计上:要保证一定的间距(12mil),存在高密布线局限性问题;-> 制造上:工艺流程长,控制复杂,生产效率低,产品良率低,总体成本高。
镍市场分析报告
镍市场分析报告1.引言1.1 概述镍是一种重要的金属材料,在工业生产和消费中扮演着重要的角色。
本报告旨在对当前镍市场进行全面分析,包括镍市场的概况、供需分析和价格走势分析。
通过对镍市场的深入研究,我们将探讨镍市场的发展趋势,并给出相关的投资建议。
通过本报告,读者将对镍市场有更全面的了解,以便做出明智的投资决策。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容:本文将分为三个主要部分进行分析:第一部分是对镍市场的概况进行介绍,包括市场规模、主要产区和消费区的情况;第二部分将对镍市场的供需情况进行深入分析,包括产量、需求量、进出口情况等方面的数据分析;第三部分将对镍价格走势进行分析,包括近年来的价格波动情况和未来价格的预测。
在正文部分的基础上,结合市场发展趋势和投资建议,最后进行总结。
通过对镍市场的全面分析,旨在为读者提供清晰的市场画面和投资方向。
1.3 目的:本报告的主要目的是对当前镍市场进行全面分析,以了解镍市场的概况、供需情况和价格走势。
通过本报告的分析,我们旨在为投资者和相关行业提供关于镍市场的深入了解和投资建议,帮助他们在镍市场投资中做出明智的决策。
同时,我们也希望通过对镍市场发展趋势的探讨,为行业决策者和政策制定者提供参考,促进镍市场的健康发展和可持续发展。
通过本报告的撰写,我们希望能够为镍市场的相关参与者提供有益的信息和见解,为他们在镍市场中取得成功提供支持。
1.4 总结综上所述,本篇文章对镍市场进行了全面深入的分析。
首先,本文从概述镍市场相关基本信息入手,介绍了镍市场的背景和重要性。
其次,详细讨论了镍市场的供需情况,包括全球供应情况和需求趋势。
最后,通过对镍价格走势的分析,我们了解到了市场价格的波动和影响因素。
总的来说,镍市场面临着供需不平衡的情况,供应紧张和需求增长的状况并存。
在未来,随着新兴市场和技术进步的推进,镍市场的发展将更加多元化和稳定。
针对投资者,我们建议在投资镍市场时需要综合考虑市场供需因素以及价格走势,并做好风险防范措施。
ENEPIG表面处理技术
ENEPIG表面处理技术应用研究高峰、温怡芸一华为技术有限公司工艺技术研究部摘要:为规避化学镍金黑盘(ENIG Black pad )造成的潜在失效风险,解决选择性ENIG + OSP设计限制及工艺流程复杂、成本高限制,特选择行业五支主流ENEPIG^水,对ENEPIG镀层综合性能进行全方位评估,包括:镍腐蚀(黑盘)、透锡率、焊点强度、按键性等。
从最终评估结果来看,ENEPIG镀层是一种比较完美的镀层,完全无黑盘失效风险,可替代ENIG规避黑盘失效风险,替代ENIG+ OSP 实现成本的降低。
ENEPIG的英文全称是Electroless Nickel Electroless Palladium Immersion Gold。
在传统ENIG 生产线上增加一个钯槽,即可实现ENEPIG X艺,工艺制作流程时间相比ENIG无明显提高。
采用氧化还原体系的钯,在沉积过程中不会对镍层产生攻击,可以作为金沉积过程中的阻挡层,规避镍腐蚀的产生。
对于焊接来说,钯本身就是就可以作为抗氧化层,ENEPIG金层的厚度相比ENIG来说可以降低至0.015um,由于金价远高于钯,所以ENEPIG综合成本相比ENIG并不会太高。
■■■■■丁p ■■■■= ■ 丫rv v , W f arrvra ia ■ r ,.fl k er ■■ ?■EMG ti乜e.Rfe >EHEFKX I, 举山tu, . c.lk :■■■!' J ! aa . IS--ECh ENEPIG工艺H轉ENEPIG技术需求ENEPIG完全无黑盘失效风险,可替代ENIG规避黑盘失效风险,不存在ENIG+OS设计限制条件, 且可比成本低8-10 %,故从设计及加工综合考虑,ENEPIG可替代ENIG+OSP实现降低成本。
ENIG的黑盘风险传统的ENIG表面处理,由于其存在的置换反应机理,决定镍腐蚀(Nickel corrosion )不可避免,当镍腐蚀达到一定程度时,会对焊点存在可靠性隐患,在IMC处发生脆性断裂,岀现黑色的断口,业界将此失效现象定义为“ Blackpad ”。
化学镍金黑盘分析报告.
不同的影響值(Page12).故表面P%含量分析只作 為參考資料.
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客訴板鎳黑縮錫分析 報告
1
現象說明
客戶反應與PCB製程廠所完成的化 金板,送至國外客戶組裝零件發現有掉件及 鎳黑產生,針對此問題板做出原因分析說明.
2
分析項目
1. 異常板圖示切片位置 2. 剖視圖異常位置解析 3. FIB圖示 4. SEM異常部份圖示 5. EDS元素分析
3
1.金相顯微鏡圖示
切片位置
切片位置
4
2.切片剖面圖示(金手指部份)
Pad 邊緣兩側腐 蝕情狀較輕微
鎳層上緣面 粒界處呈現 出腐蝕現象
5
2-1切片剖面圖示(Pad 縮錫部份)
錫與鎳 間亦有 縫隙
6
3.FIB鎳層剖面(金手指部份)
鎳層上緣處嚴重 腐蝕呈現出黑洞
7
3-1 FIB鎳層剖面
8
4. 剝金後之鎳面表態
粒界 嚴重 腐蝕 分離
Count s
5000 Ni
4000
3000 Ni
2000
C
P
1000
Ni
0
0பைடு நூலகம்
2
4
6
8
10
Energy (keV)
C 3.19% P 7.89% Ni 88.92%
14
分析歸納
從剖視圖照片中可明顯看出腐蝕點位於鎳層上方 及兩側外緣處,而在放大圖中腐蝕的延伸點是由粒 界開始.
金手指兩側腐蝕並不比表面來的嚴重.推判攻擊性 應先由鎳層上方開始再延伸至兩側.
封孔剂应用于化学镀镍金中改善腐蚀的研究
封孔剂应用于化学镀镍金中改善腐蚀的研究邱成伟; 李小海; 唐鹏; 王晓槟【期刊名称】《《印制电路信息》》【年(卷),期】2019(027)010【总页数】5页(P36-40)【关键词】镍腐蚀; 填充; 沉镍金【作者】邱成伟; 李小海; 唐鹏; 王晓槟【作者单位】惠州中京电子科技有限公司广东惠州 519029【正文语种】中文【中图分类】TN410 前言近年来,随着电子设备线路设计日趋复杂,以及电子产业无铅化的大背景下,化学镀镍/金工艺得到国内外的迅速推广。
这得益于化镍金工艺本身所具有的优点:(1)平整度高,适合更高集成产品组装;(2)高温不氧化,可适合多次焊接;(3)良好的可焊性能,接触电阻低。
化学镀镍/金可满足更多的组装要求,被广泛应用于电子产业的各个行业,在表面处理工艺所占份额已逐渐占有半壁江山之趋势。
1 现象分析化学镀镍/金工艺也有难以克服的问题,镍腐蚀就是其中之一。
关于镍腐蚀问题,国内外同行都做了许多方面的研究,尽管对镍腐蚀控制取得长足的进步,然而在长期的研究生产过程中证明,镍腐蚀在实际生产中无法根除。
化学镀镍/金的镍腐蚀对客户端造成焊接失效的异常时有发生,行业对沉金镍腐蚀的研究主要集中在如何降低沉金过程镍腐蚀产生的程度,来达到控制焊接失效几率。
本文主要通过镍腐蚀的机理深度研究,通过改善沉金后金面微观状态,延缓镍腐蚀在沉金后的反应速率,结合沉镍金前的技术研究手段,达到更优的改善效果(如图1、图2)。
图1 连接盘镍腐蚀图2 受镍腐蚀镀层2 镍腐蚀机理及危害2.1 镍腐蚀的产生机理沉镍的主反应:副反应:沉镍的化学反应属于自催化还原反应,过程伴随P元素的沉积与释氢反应;而在金层形成过程中,根据金置换镍反应方程式:2Au1++Ni→2Au+Ni2+,金层与镍层之间的空隙主要是由以下几点原因产生:(1)金比镍体积大,且一个镍需要两个金置换,反应本身存在一定拥挤效应,金的沉积不规则;(2)原子在堆叠且镍层中含有10%左右的磷原子存在,磷无法与金产生反应,故在有磷区域金的堆叠出现空洞;(3)沉镍反应中伴随释氢反应,有气体产生,部分气体在沉镍过程未及时排除或者以微气泡的形式残留在镍层中,导致镍层也会出现空洞效应;(4)沉镍后镍层在生产过程中局部氧化,氧化后的镍无法与金形成置换,也会出现空洞。
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4-1剝金後之鎳面表態
10
Reproduction of Black Spot
SEM
Test Specimen: P=5% Dipping to 50g/l SPS solution at room temp for 5 min. Then tape test.
Gold was peeled. Black spot appeared. SEM Photo of Black area had same condition as “Black Spot”
C 1.07%
C 1.00%
O 0.79% O 0.81% P 5.85% P 6.12% Ni 87.94% Ni 92.01%5-2 EDS鎳面元素分析(他廠正常Pad)
Count s 5000 Ni 4000 3000 Ni 2000 1000 0 0 2 4 6 8 10 Energy (keV) C P Ni
4
2.切片剖面圖示(金手指部份)
Pad 邊緣兩側腐 蝕情狀較輕微 鎳層上緣面 粒界處呈現 出腐蝕現象
5
2-1切片剖面圖示(Pad 縮錫部份)
錫與鎳 間亦有 縫隙
6
3.FIB鎳層剖面(金手指部份)
鎳層上緣處嚴重 腐蝕呈現出黑洞
7
3-1 FIB鎳層剖面
8
4. 剝金後之鎳面表態
粒界 嚴重 腐蝕 分離
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客訴板鎳黑縮錫分析 報告
1
現象說明
客戶反應與PCB製程廠所完成的化 金板,送至國外客戶組裝零件發現有掉件及 鎳黑產生,針對此問題板做出原因分析說明.
2
分析項目
1.
2. 3. 4. 5.
異常板圖示切片位置 剖視圖異常位置解析 FIB圖示 SEM異常部份圖示 EDS元素分析
3
1.金相顯微鏡圖示
切片位置 切片位置
C 3.19%
P 7.89%
Ni 88.92%
14
分析歸納
從剖視圖照片中可明顯看出腐蝕點位於鎳層上方 及兩側外緣處,而在放大圖中腐蝕的延伸點是由粒 界開始. 金手指兩側腐蝕並不比表面來的嚴重.推判攻擊性 應先由鎳層上方開始再延伸至兩側. FIB照片顯示粒界間也有被攻擊呈現出腐蝕面. SEM照片圖示更能清楚看出鎳表面狀態. EDS元素分析,P%含量對金屬元素分布多寡亦有 不同的影響值(Page12).故表面P%含量分析只作 為參考資料.
11
5.EDS鎳面元素分析(金手指)
Count s 4000 Ni 3000
2000 P 1000 O C 0 0 2 4 6
Ni
Ni 8 10 Energy (keV)
C 2.92%
O 2.82%
P 13.02%
Ni 81.24%
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5-1 EDS鎳面元素分析(Pad 縮錫)
Count s 2000 Ni 1500 Ni 1000 P 500 O C 0 0 2 4 6 8 10 Energy (keV) Sn Ni