一文了解黑色焊盘现象

2019-03-18 09:37

黑色焊盘现象

图4

黑色焊盘现象

图5

3.Au层的多针孔性导致Ni层氧化通过在Ni表面置换Au的工艺方法所形成的Au层是薄而多针孔性的。针孔发生的数量与ENIG Ni/Au工艺参数及其工艺过程控制有关，同时也与化学镀Au层的厚度有关。当涂层过薄或者工艺过程参数控制不当时，就可能造成覆盖在Ni上的Au层质量低劣，存在大量的针孔，空气中的氧（O2）穿过这些针孔直接向底层的Ni侵蚀，如图6所示。

黑色焊盘现象

图6

上述现象，甚至当Au层已进行覆盖时，由于Au层的多针孔性，以致挡不住氧化Ni的上下生长而形成大片氧化物。Au与其底层Ni之界面间在焊接前早已存在一些可观的Ni的氧化物，如图7所示。

黑色焊盘现象

图7

这种缺陷具有偶发性，发生的位置也无从捉摸，是一种无法预测的隐患，危害极大。

三、有关“黑盘现象”隐患的背景资料

SMTAI2000国际表面贴装技术学术会议中曾在大会宣讲的论文《Comparison of Ag，Ni/Au and Solder PWB Surface Finishes on the Second Level Reliability of Fine Pitch Area Array Assemblies》（《涂敷了Ag、Ni/Au和有机可焊性保护涂层（OSP）的窄间距面阵列组件的二级可靠性比较》）中有下述描述：1.在Ni镀层表面上浸Au并不像涂敷钎料和浸Ag表面涂层的性能那样好。PCB周围和元器件界面的高浓度Au-Sn金属间化合物使得这些区域的焊点裂缝快速蔓延。2.未组装的PCB横剖面，呈现出黑色焊盘的症状，证实这是由于氧透过金的针孔渗入到Ni层所致。3.Ni表面上浸Au层看起来存在黑色焊盘缺陷的可能性，为此应注意观察。4.对浸Au工艺进行适当的控制，就可降低黑色焊盘缺陷，将Au含量控制在脆性等级（＜2%）以下，就能获得可接受的热循环可靠性，并能避免Au-Sn金属间化合物成分沿着互连界面蔓延的现象。根据樊融融编著的现代电子装联工艺可靠性改编

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