Czasopismo | ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA | Rocznik 2018 - zeszyt 12

Wykrywanie i przyczyny powstawania defektu "black pad" w powłoce ochronnej ENIG

Detection and causes of the "black pad" defect formation in ENIG surface finish

10.15199/13.2018.12.13

nr katalogowy: 117848
10.15199/13.2018.12.13

Streszczenie

Zabezpieczenie pól lutowniczych jest istotnym etapem procesu technologicznego produkcji obwodów drukowanych (PCB). Wytworzone PCB muszą zachować swoje właściwości w trakcie składowania przez czas określony normą IPC-4552. Rosnące wymagania w zakresie produkcji obwodów drukowanych skłaniają konstruktorów do zabezpieczania pól lutowniczych z wykorzystaniem powłoki ENIG (Electroless Nickel / Immersion Gold). Przygotowanie powierzchni i przeprowadzenie procesu niklowania decydują o właściwościach wytworzonej powłoki ENIG. Brak właściwej kontroli nad procesem niklowania bezprądowego prowadzi do wytworzenia powłoki, która wpływa na obniżenie wytrzymałości złącz lutowanych. Główną przyczyną obniżonej lutowności pól jest wystąpienie defektu określanego w literaturze jako "black pad". W pracy przedstawiono wpływ odchyleń w składzie kąpieli do niklowania bezprądowego na możliwość wystąpienia defektu "black pad" oraz przeprowadzono analizę składu i morfologii powierzchni zdefektowanych powłok.

Abstract

One of the most important stages of producing printed circuit boards is protecting solderable pads. Manufactured PCBs must keep their properties during storage according to IPC-4552. Growing requirements for the production of printed circuit boards leads designers to choose ENIG (Electroless Nickel/Immersion Gold) as a final finish. Surface preparation and nickel process are crucial for determining of surface properties. Lack of proper control over electroless nickel bath leads to nickel layer, that leads to lower durability of solder joints. The main cause of lower solderability is appearance of defect known as "black pad". The work shows influence of deviations in nickel bath parameters on possibility of occurrence of "black pad" defect. The surface composition and morphology were also tested.

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] Dyrektywa 2002/95/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 27 stycznia 2003 roku w sprawie ograniczenia stosowania niektórych niebezpiecznych substancji w sprzęcie elektrycznym i elektronicznym (Dz. urz. uE L 37 z 13.02.2003, str. 127).
[2] Parkinson R., Properties and applications of electroless nickel, Nickel Development Institute, pp. 1-37.
[3] Henry J.R., Electroless (Autocatalytic) Plating, Wear Cote International, Rock Island, III, p. 426.
[4] Sotskaya N.V. et al., Catalytic Activity of Nickel Alloys in Anodic Oxidation of the Hypophosphite Ion as a Function of Their Composition, Russian Journal of Electrochemistry, Vol. 41, No. 8 (2005) pp. 866-873.
[5] Baskaran I., Effect of accelerators and stabilizers on the formation and characteristics of electroless Ni-P deposits, Materials Chemistry and Physics Vol. 99 (2006) pp. 117-126.
[6] IPC-4552 Specification for Electroless Nickel/Immersion Gold (ENIG) Plating for Printed Circuit Boards, October 2002.
[7] NACE Publication 6A287 (Revision)
[8] Lamprecht S. and Backus P., High Phosphorus ENIG - highest resistance against corrosive environment, Atotech Deutschland GmbH (Berlin).
[9] Zeng K. et al., The Root Cause of Black Pad Failure of Solder Joints with Electroless Ni / Immersion Gold Plating, JOM (2006) pp. 75-79.
[10] Krammer O., The Effect of Lead Free Soldering on Formation of Black Pad Failure, 28th Int. Spring Seminar on Electronics Technology, IEEE (2005) pp. 177-181.
[11] Xiong Z.P. et al., Eutectic Sn/Pb Solder Bump Cracking Issue of Large-die Flip Chip Ball Grid Array (FCBGA) Package with Electroless Ni/Immersion Au (ENIG) Build-up Substrate, 2006 Electronics Packaging Technology Conference, IEEE (2006) pp. 196-202.
[12] Tsung-hsing C., Review on the Ball Drop-off Mechanisms of Lead-free Ball Grid Array Package, IEEE (2008) pp. 177-180.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 117848 "Wykrywanie i przyczyny po..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - e-zeszyt (pdf) 2018-12 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	35.00 zł

Prenumerata

ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

420.00 zł

ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - papierowa prenumerata roczna	528.00 zł brutto 488.89 zł netto 39.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

570.00 zł

ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	636.00 zł brutto 588.89 zł netto 47.11 zł VAT (stawka VAT 8%)

636.00 zł

Zeszyt

2018-12

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma