ENIG Schwarzes Pad

Quick Links:Was ist ENIG Black Pad? | Was verursacht Black Pad? | So verhindern Sie ein schwarzes Pad | So reparieren Sie das schwarze Pad<| Ist Black Pad immer noch ein Problem für ENIG?

In der Unterhaltungselektronik und allen anderen Branchen, die auf gut gefertigte Leiterplatten – oder PCBs – angewiesen sind, ist die Fähigkeit von Durchkontaktierungen, Signale angemessen zu leiten, gleichbedeutend mit einer erfolgreich gestalteten Leiterplatte. Durchkontaktierungen sind die Leitungen, die es elektronischen Signalen ermöglichen, zwischen den Schichten einer Leiterplatte hindurchzugehen.

Oft fügen Hersteller dem Substrat einer Leiterplatte eine Schicht aus einem leitfähigen Metall – typischerweise Kupfer – hinzu, um die Schichten der Platine zu verbinden, wenn das erforderliche Layout und die Löcher hergestellt werden. Für einige Anwendungen ist eine Verkupferung ausreichend. Für Anwendungen, die hohe Hitze und/oder starke Ströme erzeugen, können plattierte Durchgangslöcher jedoch auch mit leitfähigeren Materialien wie Kupfer gefüllt werden. Dieses Setup erzeugt sogenannte kupfergefüllte Durchkontaktierungen. Um mehr über die Vorteile und Unterschiede zwischen gefüllten Vias und durchkontaktierten Löchern zu erfahren, lesen Sie Was sind kupfergefüllte Vias? jetzt.

Für Unternehmen, deren Anwendungen noch anspruchsvoller sind und/oder die das neueste PCB-Design wünschen, erweist sich Chemisch-Nickel-Immersions-Gold – oder ENIG – heute als eine der beliebtesten Oberflächenveredelungen auf dem Markt. Da ENIG-Oberflächen kein Blei enthalten, sind sie auch eine kluge Wahl für Unternehmen, die die Richtlinie 2002/95/EG zur Beschränkung gefährlicher Stoffe – oder RoHS – einhalten möchten. Diese Richtlinie der Europäischen Union schränkt die Verwendung bestimmter gefährlicher Materialien in elektronischen Geräten und Produkten ein.

ENIG-Oberflächen werden in der Leiterplattenindustrie geschätzt, weil sie gegenüber anderen Arten von Oberflächenveredelungen – wie HASL und Immersion Tin – die folgenden Vorteile bieten:

• Extrem flache Oberfläche
• Lange Haltbarkeit
• Ideales Finish für Fine-Pitch-SMT-Teile

Kein PCB-Finish ist ohne seine Nachteile. Bei ENIG-Oberflächen stellt das Risiko von Problemen mit schwarzen Pads eine echte Bedrohung für den Betrieb aller Ball-Grid-Array- oder BGA-Komponenten oder anderer Elemente dar, die an der Leiterplatte angebracht sind. Leider können ENIG-Oberflächen nicht nachbearbeitet werden, daher ist das Problem des schwarzen Pads ein entscheidendes, das richtig angegangen werden muss. Andernfalls kann ein ganzes Produkt funktionsunfähig werden, was zu entgangenen Geschäften, unzufriedenen Kunden und der eindeutigen Möglichkeit eines kostspieligen Rückrufs führt.

Was ist ENIG Black Pad?

Kaum ein Thema ist in der Leiterplattenbranche umstrittener als das ENIG Black Pad. Einfach ausgedrückt bezieht sich ein schwarzes Pad auf eine minderwertige Verbindung, die zwischen der Lot- und Nickelschnittstelle auftritt. Während viele Fachleute dieses Phänomen für äußerst selten halten – es tritt Schätzungen zufolge bei weniger als einem oder zwei Prozent der ENIG-Leiterplatten auf – macht die Tatsache, dass ein Problem mit schwarzen Pads normalerweise nicht entdeckt wird, bis ein Bestückungsprozess beginnt, es zu einem kostspieligen Fehler, es zu entdecken und in der Nachfertigungsphase korrigieren.

Was verursacht Black Pad?

Das schwarze Pad ist das Ergebnis des Tauchgold- und stromlosen Nickelprozesses. Während es eine gut lötbare Oberfläche erzeugt – ideal für Anwendungen, bei denen Zuverlässigkeit und komplexe Schaltungen Hand in Hand gehen – kann das Verfahren auch fehlerhafte Verbindungen erzeugen, die bei Belastung ihre Verbindungen brechen. Die resultierenden offenen Stromkreise legen eine Schicht aus dunklem Nickel frei, die korrodiert ist – was diesem Phänomen seinen bemerkenswerten Namen „schwarzes Pad“ gibt.

Aktuellen Forschungs- und Branchenberichten zufolge ist ein schwarzer Belag das Ergebnis eines übermäßigen Phosphorgehalts, der ein Nebenprodukt der Auflösung von Nickel ist. Letztendlich kann ein anfänglicher Phosphorgehalt von sieben Prozent durch aufeinanderfolgende Reflow-Prozesse leicht auf neun Prozent – ​​oder sogar noch mehr – steigen. Und je höher der Phosphorgehalt, desto größer ist das Risiko der Nickelkorrosion während des Goldeintauch-/Abscheidungsprozesses.

So verhindern Sie Black Pad

Branchenexperten sind sich in Bezug auf Black Pad eindeutig einig – es könnte an einem schlechteren Ort entlang der Entwicklungs- und Herstellungswege von elektronischen Komponenten und Gütern nicht passieren. Es wird selten während der Leiterplattenherstellung entdeckt, sondern erst während der Montage – oder später – wenn belastete Verbindungen und offene Schaltkreise zu einem erkennbaren und möglicherweise katastrophalen Problem werden.

Darüber hinaus:Wenn die betreffenden Leiterplatten nicht speziell zerstörungsfrei geprüft werden, ist ein schwarzes Pad fast unmöglich zu entdecken, bis die Komponenten auf der Leiterplatte angebracht sind.

Zu diesem Zweck wird die Vermeidung von Black Pads zu einer entscheidenden Verantwortung von Leiterplattenherstellern und -lieferanten. Zu wissen, dass schwarze Beläge durch hohe Phosphorgehalte verursacht werden, unterscheidet sich natürlich von der tatsächlichen Kontrolle dieser Gehalte während des Herstellungsprozesses. Aus diesem Grund ist die Wahl von Millennium Circuits Limited als Ihr PCB-Lieferant höchstwahrscheinlich der klügste Weg, um Probleme mit schwarzen Pads mit ENIG-Oberflächen zu vermeiden. Von kleinen Chargen bis hin zu Großserienaufträgen setzen wir uns voll und ganz dafür ein, Ihnen Leiterplatten zu liefern, die so gebaut sind, dass sie Ihre Erwartungen voll und ganz erfüllen.

So reparieren Sie das schwarze Pad

Da ENIG-Oberflächen nicht nachbearbeitet werden können, besteht die beste Möglichkeit, ein Problem mit dem schwarzen Pad zu beheben, darin, zu verhindern, dass es überhaupt auftritt. Dieses Ziel wird am effizientesten und zuverlässigsten erreicht, indem das Nickelbad streng kontrolliert wird, wo der Austausch zwischen Gold und Nickel so nahe wie möglich am Ideal gehalten wird. Ein Schlüsselfaktor bei der Aufrechterhaltung dieser Kontrolle ist die sorgfältige Überwachung des pH-Werts im Nickelbad, da dies den vorhandenen Phosphorgehalt anzeigt.

Ist Black Pad immer noch ein Problem für ENIG?

Solange Nickel und Gold im ENIG-Veredelungsprozess verwendet werden, kann schwarzes Pad immer noch ein potenzielles Problem sein. Es zeigt jedoch einfach, warum die Zusammenarbeit mit unserem Team bei MCL eine der umsichtigsten Geschäftsentscheidungen sein kann, die Sie treffen.

Wenn die Qualität Ihrer Leiterplatten entscheidend für Ihren Betriebserfolg ist, wenden Sie sich an uns, um die Produkte und den Kundenservice zu erhalten, die Sie von einem branchenführenden, hervorragend bewerteten Leiterplattenlieferanten erwarten.