什么是黑盤現(xiàn)象？-深圳福英達
什么是黑盤現(xiàn)象？
黑盤現(xiàn)象在PCB（印刷電路板）的ENIG（化學鎳金）鍍層中是一個嚴重的問題，特別是在對可靠性要求極高的應(yīng)用領(lǐng)域，如航空和生命維持系統(tǒng)。這種現(xiàn)象不僅影響焊點的外觀，更重要的是，它極大地降低了焊點的強度和可靠性，增加了產(chǎn)品在使用中發(fā)生故障的風險。
黑盤現(xiàn)象的原因
黑盤現(xiàn)象主要是由于鍍金過程中，鍍金藥水與鎳（Ni）層之間發(fā)生了激烈的化學反應(yīng)。這種反應(yīng)導(dǎo)致鎳層被深度腐蝕，形成所謂的“泥漿裂紋”和針刺狀的腐蝕溝槽。如圖1-1和1.2所示。此外，異常高的富磷（P）層也是黑盤現(xiàn)象的一個典型特征，這進一步加劇了焊點強度的下降。如圖1-3所示。
黑盤現(xiàn)象的特征
泥漿裂紋：剝離金層后，鎳層表面會出現(xiàn)類似泥漿干涸后留下的裂紋，這是鎳層被深度腐蝕的直接證據(jù)。
針刺狀腐蝕溝槽：通過切片觀察，可以清晰地看到鎳層內(nèi)部形成的針刺狀腐蝕溝槽，這些溝槽進一步削弱了焊點的結(jié)構(gòu)強度。
異常高的富磷層：富磷層的存在會改變鍍層的物理和化學性質(zhì)，降低焊點的導(dǎo)電性和機械強度。
黑盤對焊點可靠性的影響
黑盤現(xiàn)象的嚴重程度直接決定了其對焊點可靠性的影響。即使焊點在外觀上看起來良好，但如果存在黑盤現(xiàn)象，焊點的強度也會大大降低。在受到較大應(yīng)力作用時，焊點很容易斷開，導(dǎo)致產(chǎn)品故障。
圖源自：（SMT工藝不良與組裝可靠性書籍）
解決方案
優(yōu)化化學鎳金工藝：調(diào)整鍍金藥水的配方和電鍍參數(shù)，以減少鍍金藥水與鎳層之間的化學反應(yīng)，降低鎳層的腐蝕程度。
采用替代鍍層：對于可靠性要求極高的產(chǎn)品，可以考慮采用其他鍍層替代鍍金，如鍍銀、鍍錫等。這些鍍層在特定條件下可能具有更好的可靠性和穩(wěn)定性。
加強質(zhì)量檢測：在生產(chǎn)過程中加強質(zhì)量檢測，及時發(fā)現(xiàn)并處理黑盤現(xiàn)象，確保產(chǎn)品的焊點質(zhì)量和可靠性。
改進設(shè)計：在產(chǎn)品設(shè)計階段就考慮到焊點的可靠性和穩(wěn)定性，通過優(yōu)化焊盤布局、增加焊點數(shù)量等方式來提高產(chǎn)品的整體可靠性。
總之，黑盤現(xiàn)象是PCB電鍍工藝中需要高度重視的問題。通過優(yōu)化電鍍工藝、采用替代鍍層、加強質(zhì)量檢測和改進設(shè)計等措施，可以有效地降低黑盤現(xiàn)象的發(fā)生率，提高產(chǎn)品的焊點質(zhì)量和可靠性。
-未完待續(xù)-
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