在探讨印制电路板(PCB)表面处理工艺时,化学镍金(ENIG)和电镀金手指是常用的技术。ENIG指的是化学镀镍金工艺,此工艺用于PCB表面是为了获得良好的接触导通性、可焊性、平整度,并防止铜面氧化,提升连接可靠性。电镀金手指则是在PCB的特定铜面(通常为插头部分)上镀上一层或多层金属,以增加耐磨性和减小接触电阻。在制程过程中,可能会出现镍层腐蚀和金层剥离的问题,本文针对这些问题进行实验和探讨。
PCB表面化学镀镍金工艺(ENIG)广泛用于内存、硬盘、各类板卡等电路板的生产中。它通常与电镀金手指工艺结合使用,制成复合表面处理的电路板。然而,这类复合工艺流程复杂,容易受到设备、环境及人员操作等多重因素的影响,导致产品品质问题,如金层剥离(俗称甩金)现象。
金层剥离是PCB制造过程中一种常见的质量问题,它会直接影响到电路板的接触性能和可靠性,严重时甚至会导致板卡在使用过程中掉件,造成硬件故障。金层剥离现象的发生,很多时候是由于镍腐蚀引起的。镍腐蚀不仅影响了PCB的外观和电性能,还可能引起后续的工艺问题,如焊接性能变差、接触电阻增大等。因而,如何控制和预防镍腐蚀,成为了PCB制造中的一个重要课题。
为了找到金层剥离问题的原因,文中作者通过设计并实施了一系列实验,包括对化学镍金后处理线、电镀印制插头线、成型后清洗线以及多个流程综合影响的排查测试。测试中使用了不同的金层厚度,并通过扫描电子显微镜(SEM)对镍面进行了分析。
实验结果显示,在某些特定条件下(如使用高浓度草酸进行后处理或开启微蚀喷淋流程)会出现镍腐蚀现象。当关闭微蚀喷淋时,最小金厚0.025微米和常规0.05微米的PCB板镍面均未发现腐蚀现象,而开启微蚀喷淋后,不同金厚的PCB板镍面出现了不同程度的线型腐蚀。说明在工艺流程中,一些步骤(例如微蚀喷淋)需要严格控制,以避免引发镍腐蚀。
在研究中,作者还提到了为了防止镍腐蚀,通常草酸的浓度控制在最大值7%以下,并且在清洗过程中保证正常速度。这一结果对于PCB生产厂的工艺优化和质量控制提供了一个参考依据。同时,由于镍腐蚀问题不仅与工艺流程相关,还与设备精度、操作环境和个人操作习惯等多方面因素有关,因此,厂家还需要对整个生产流程进行细致的监控和管理。
总结来看,该文献提供了ENIG和电镀金手指PCB镍腐蚀问题的分析方法和测试结果,对PCB行业的品质控制和生产技术改进具有一定的参考价值。对于硬件开发者和电子元件制造商而言,了解PCB表面处理中可能遇到的镍腐蚀问题及其影响因素,有助于在产品设计和生产工艺规划时做出更合理的选择,保证产品的性能稳定性和使用寿命。