
最近,本公司SMT代工厂及电路板的制造商对ENIGElectrolessNickelImmersion Gold)板的镀层厚度规格很烦人。EMS工厂最近生产ENIG板,SMT后组装了整个机器,发现了零件掉落的问题。最初SMT工厂强烈认定为黑垫子Black pad。从外观上看,零件掉落处的焊盘显示出黑垫的颜色,大部分的焊盘也随着零件整体掉落而连接到部件脚上,推测有可能落在化镍ElectrolessNickel层或富含磷(pω63;rich层的位置。
其实我们公司的产品是外包给专业的代理工厂生产的,生产品质的代理工厂当然要负责,但是外包工作有时会有很多模糊的地方,特别是有关责任的归属和赔偿问题的时候所以SMT看到代理工厂和电路板的生产工厂两侧打了很多次仗,这边说是黑色垫子的问题,因为打了切片EDX/SEM,所以认为磷(p)的含量有点高,那边也打了切片EDX/SEM磷(p)的含量应该在正常范围内。在这里镀金金层不满1.0 micro太薄。quot;,金层虽然申辩说对焊料没有什么作用,但没有一方分析真的切片后零件从哪个水平剥离。IMC成长不好吗?温度加热不足导致焊料不良?镍层(EN、ElectrolessNickel)氧化后焊接强度变弱吗?
之后,我们公司的东西出不来了,最后必须自己跳下去仲裁,抓着双方的人马一起开会。
首先把握现状,零件的掉落仅限于后段产品的全机组装(BoxBuild的情况。因为组装全机时需要插拔零部件,所以前面SMT和ICT没有问题。另外,检查了问题以及迄今为止没有问题的基板组装后,良品的基板部件能够承受6~8Kg-f的推力。不良品的电路板在2Kg-f以下的话,部件会掉落。
因此,短期措施首先可以通过推力方式选择良品和次品,但推力部件必须再次用手焊接,确保部件不会因执行推力而引起细微的焊接点裂缝。对于整机组装的成品,我们伤脑筋,最后入库的产品,首先进行100%的插拔测试,然后AQL0.4取下机器检查部件的推力,其他批次以栈板为单位进行100%的插拔测试,进行两台推力测试。这是一项很大的工程。
其次,如果追究零件掉落的原因,零件掉落的可能性只不过是上述几点。首先,检查零件在哪里碎了,可以知道问题在哪里。
零件的脚完全没有锡的情况下,肯定是由于零件的脚的氧化和锡膏的不良。
如果没有IMC成长的话,reflow热量应该不够。
IMC在层的表面破裂的情况下,如果假定IMC的成长没有问题、设计上没有问题IMC的成长不好,则reflow有温度不足等问题。
如果断裂部分在IMC和镍层之间发生的话,可以调查富含磷的层是否明显,建议对磷含量是否过多进行元素分析。如果富磷层明显过厚,会影响日后的可靠性,导致结构不足。另外,镍层氧化导致焊接强度不足的可能性也存在。在下面的照片中,取有问题的板,将零件掉落的垫和零件没有掉落的垫切片。另外,再拿一块目前为止生产的没有问题的板,把发现零件掉落的板切片。
切片图像的说明
这是把有问题的板作为切片零件丢在焊接垫上的照片。
零件掉落在衬垫上IMC似乎没有完全成长,AuSn和AuSn2将来偏离的痕迹也似乎隐约可见(没有元素成分,个人没有确定)。
这是把有问题的板切片,其他零件没有掉落到焊接垫上的照片。
其他零件的焊盘上的IMC正常成长,金层也完全融入了焊料中。
拥有以前没有问题的板子
切片检查同一部件掉落的位置,发现IMC正在正常成长。
经过几天的跟踪讨论,真相似乎也渐渐明朗起来,零件掉在IMC和镍层之间,而且IMC的成长似乎也有点不足,双方在镍层中发现O(氧)的成分一方面坚持了镍层腐蚀Ni Erosion的黑垫的可能性,另一方面发现不是镍层腐蚀,而是镍层氧化Ni oxidization。电路板厂家模模糊糊地认为没有说明所有的真相,但至少电路板制造商初步承认电路板的制造过程有问题,因为在那个金属槽的管理控制上发现了问题,想吸收所有的损失我们不能再继续拉屎了。
只是镍层腐蚀Nickelerosion和镍层氧化Ni oxidation在金层厚度的控制下正好相反,可能是认识不够。
这里的意见可以作为参考,电路板的专家经过的话,请让我听听您的意见。根据IPC4552的要求,建议一般化金层的厚度是2micro。quot;~5micro;quot;,化学镍层是3micro。m(118micro;quot;)~6micro;m(236micro;quot;)。但是金层因为是焊接中没有反应的元素,所以越薄越好,以免与金脆产生反腐蚀。但是金层太薄的话不能完全覆盖镍层,保管时间长的话会取出焊接,容易氧化有拒绝焊接的现象,所以“金”的目的是这里最主要的防止电路基板的氧化。镍的目的是什么。请参考这篇文章。电子工业的零部件和电路板镀镍的目的是什么。
最近金价上涨,本公司ENIG板镀层的厚度也从以往的最低2.0 micro开始。quot;1.2下降到micro。quot;就这些。也就是说,金层厚度很薄,不能再薄了。另外,放置板子的话也有3个月~半年的情况。因为也有超过一年的事,所以很担心。老实说,我们仔细观察这种厚度是否有副作用,但既然上级老板已经同意供应商,我们也只好等了。
这次成为问题的板放置了3个月左右,有问题的板的厚度约为1.0 micro。quot;左右或以上较薄,根据电路基板制造商最后回答的8D报告的结论,该电路基板的金层厚度控制在2mmx2mm的框中被测量基淮,因此本次成为问题的垫实际上比这个尺寸更多,所以这里的垫金层的厚度没有被管理部分金属板浸金厚度不足,部分金属板的镍层氧化之前,最终形成焊接强度不足的现象。以上是基板供应商的一部分回答,个人还有疑问。