ENIG pcb组件连接失败的根本原因

的领域印刷电路板几十年来，涂饰和粘接方法一直在增长和多样化。pcb的设计很大程度上取决于电子封装的使用和环境，而这些设计决策包括采用何种表面贴装技术(SMT)。SMT涉及到表面处理、焊接和焊接方法、助焊剂清洗、回流焊和固化、焊线和用于将元器件应用到电路板表面的任何其他操作。

对于高可靠性应用，如用于军事和国防飞机的电子产品，化学镀镍金或ENIG是最常用的抛光。这种涂层的强度使其成为保存高可靠电子系统的寿命和性能的理想材料，如远程地空导弹系统和用于跟踪导弹、通信和导航的系统。

几乎所有PCB都设计有铜表面的原始，未挖掘的表面。铜是一种高反应性金属，如果暴露，铜表面将氧化和劣化，破坏电路板。结束以在铜电路上产生保护屏障，并在将部件组装到板上时提供可焊接的表面。

选择合适的表面光洁度，并确保光洁度本身已完全准备好进行粘接或焊接，这为组件和PCB之间提供了一个关键的接口。在选择表面处理时要考虑最终产品，在选择最佳表面处理时需要考虑的因素包括:

• 多功能性
• 金属或其他材料的成本
• 寿命
• 可重用性
• 涉及材料的危害（致癌物质，铅含量等）
• 结束的平整是多么平坦
• 应用难度

Enig是一个扁平的无铅饰面，具有很大的耐用性，因此，已成为最广泛利用的PCB表面饰面之一。为了将部件安装到eNIG表面上，您必须尽可能地确定它真正准备焊接，粘合或涂层。在本文中，我们将探讨ENIG和如何确保它们不会出现在PCB装配过程中的一些问题。

ENIG是什么?

化学镀镍浸渍金是施加到印刷电路板的两部分饰面，并由一层镍（约120-240μIN厚）上的一层非常薄的金层（约2-8μIN厚）组成。镍保护电路板上的铜，金确保镍在储存前在组装板上的储存过程中是安全的。

下载我们的清单来诊断您在PCB制造过程中遇到的附带故障的根本原因：检查表:制造商粘附失效根本原因分析

其他常见的PCB饰面是:

• HASL(热风焊平)
• 浸锡
• 浸入银
• OSP（有机可焊性防腐剂）
• 坚硬的黄金

所有这些都解决了铜线脆弱的基本问题，每一个都需要适当的处理和处理，以确保组件成功连接。然而，ENIG已被确定为较好的焊锡安装方法高可靠性电子产品复杂电路设计的应用。

什么可能出错？

PCB制造商通常在处理电路板和组件时非常轻松，以确保它们没有损坏。戴着手套和使用完全密封的包装可以保持电子元件的寿命和可用性。保护它们免受水分，手指油和其他环境污染物的腐蚀极为重要。所有这些都是可能的污染和问题的根本原因。

Enig也易于一种称为“黑色垫”的特定种类的腐蚀，其中镍已经破裂超过预期（金币需要一些氧化氧化，以在镍上形成涂层）并增加磷的量。当镍由于通过氧化或溶解期间腐蚀而腐蚀时腐蚀（烘炉固化）相时，镍出现较深并且变得脆。

但是有几个领域电路板组装工艺通常不受控制的并且可以允许脱脂，非均匀涂层，腐蚀，树突生长等粘附失效，以及董事会的短裤以及许多其他不愉快的问题。

控制你的表面准备过程

一旦PCB已经使用了enig完成，他们经常批量存放，并等待他们用小部件填充的机会。这些部件将焊接，粘附，引线，烧结并以其他方式连接到eNIG成品板上的表面安装焊盘上。

如果您认为只需释放妖来并使用粘合前往城镇是安全的，这是您熟悉真空等离子体过程的好时机。

等离子体处理或者等离子体清洗是一种激活表面的方法，通过在材料的前几个分子层上设计化学兼容的分子组合。

让它另一种方式。When the ENIG is sitting in storage (or anytime after it’s been applied to the PCB) the chemical characteristics of the very top few layers of molecules of its surface may not be particularly interested in adhering to the very top few layers of molecules of the silver, epoxy, wires or other materials that it is going to try to bond with once the assembling gets underway. So the molecules on those top few layers need to be changed or removed so molecules that are interested in bonding can make their home on the surface.

等离子体治疗作用的作用在这方面是用改变表面化学化妆的气体轰击该亮度的表面。任何种类的粘附性是一种化学现象，其需要在两个表面上存在一组可携带分子以形成界面键。真空等离子体是一种常见的处理方法，因为它能够进入极其微小的空间以进行精密化学清洁。化学清洁是我们所谓的表面恰到好处的化学食谱。

真空等离子体处理通过将电离气体引入到已经拉动真空的腔室中。PCB放置在腔室中，气体与表面相互作用以清洁有机杂质并改变其化学。

非常重要的是要记住，等离子体所做的清洗不是超声浴所做的清洗。如果表面上有一种物质，如油或硅胶，等离子体将与这些物质相互作用，而不是操作者希望清洁的表面。有了足够的能量和时间，等离子体可以从表面清除某些物质，但了解这种能量应该集中在哪里总是至关重要的。当你过度处理一个表面时，你可能会使表面挥发，造成无法反弹的损伤。为了更有效地使用等离子体，你需要确切地知道你的表面在接受治疗时是什么样子，出来时又是什么样子。

了解等离子体处理的工作原理及其对粘附的影响是控制结果的第一步。但为了更精确地完成这一工作，你需要能够测量处理前和处理后板材的表面清洁度。在板子进入腔室之前得到一个基线，然后在板子经过处理后得到洁净度的定量读数，这样你就能全面了解表面的变化程度。

使用表面质量测量设备作为一种过程控制方法让你知道你的治疗过程是多么有效。像所有的质量控制方法一样，开发规格、度量和标准可以创建可预测的结果和更高质量的产品。在处理前和处理后对表面质量进行规范，使您有机会优化您的表面准备设备。

拨入在等离子体单元的适当循环时间和功率允许治疗过程中的作业 - 去除污染并产生粘合就绪的表面。测量真空室内的清洁度也是重要的，以确保在放置在腔室内的材料表面上没有沉积的意外污染物。腔室清洁是经常被忽视的关键控制点在PCB制造的粘合过程中。关键控制点是指任何有机会改变材料表面的地方，无论是好是坏。每个关键控制点都需要有一个与之相关的规范，以及一种测量该点洁净度的方法。

其他非明显变量可能是粘附问题的根本原因

当组分在填充电路板组装期间将组件应用于ENIG上的环氧树脂时，整个包装将在高压釜或烤箱中固化。为了确保均匀的固化和传热，通常硅橡胶压榨垫将被铺设在部件的顶部。这适用于适量的压力，并且是一个非常温和的过程，但由于固化发生，硅胶可以变得移动，污染板。

硅胶可以是最有害的粘合性污染物之一。Many suppliers of these pads have designed them to be resilient to these high temperatures, but in order to be absolutely certain you’re not inadvertently introducing unwanted substances to your PCB, it is imperative that you have a way of measuring the chemical cleanliness of your board before and after curing.

我们已经谈到了很多关于董事会，但电子制造中最不受控制的清洁区之一是填充板的组件的表面质量。这些芯片需要以与ENIG所做的相同方式化学兼容。表面不仅需要清洁粘合板，而且最终将有一个保形二甲苯涂层应用到它也需要清洁。

制造商预计他们正在接收供应商的组件清洁并准备好组装。但是没有对所有即将到来的零部件和物资的表面质量规范，这是任何人的猜测，污染可能会通过供应链进入过程中的污染。在制造商甚至完成任何处理或治疗之前，最重要的关键控制点之一。测量开始的表面质量并要求供应商提供他们提供的零件清洁度的保证，这是对每个下游操作建立可预测性的很长的方式。

被测量的过程是有效的过程

制造电子器件涉及大量的粘合和涂层。每种界面键都容易受到污染，因此，需要在整个粘合过程中测量和理解各种表面的化学清洁度。此过程在清洁和组装之后开始。每个方面都已连接，并且为了创建一个允许高可靠性的过程，您需要测量表面质量并控制结果。

要了解有关诊断PCB制造中粘附失败的根本原因以及如何控制绑定的结果，请下载我们的电子书：检查表:制造商粘附失效根本原因分析

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