pcb沉金检验
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以下是 PCB 沉金(化学镀镍金, ENIG)检验的关键项目和常用方法,使用中文说明:
核心检验项目:
-
镀层厚度:
- 镍层 (Ni): 通常要求 3μm - 8μm。 检测方法: X射线荧光光谱仪 (XRF) 是标准方法(无损,快速)。
- 金层 (Au): 通常要求 0.05μm - 0.10μm (约 2μ"-4μ")。 检测方法: XRF。
-
外观:
- 颜色: 金层应呈现均匀一致的金黄色(可能因金厚、镍厚略有深浅变化),不可有异常的偏红(铜析出)、偏暗、浑浊、发白(氧化)等。
- 均匀性: 表面颜色应均匀一致,无明显色差、条纹、阴影、水迹斑痕。
- 光亮度: 根据要求,可为哑光或亮光,但需均匀。不可局部暗淡无光。
- 表面缺陷:
- 无露铜:最严重的缺陷,金层未覆盖,露出底层铜(可能伴随漏镍)。
- 无起泡/剥离/分层:镀层与基材或镍金层间结合不良(结合力差的表现)。
- 无黑焊盘:镍层过度腐蚀导致表面发黑、发暗(常见于焊盘,严重影响可焊性)。
- 无渗镀/镀层上阻焊:金层或镍层出现在不该有的区域。
- 无划伤/划痕:明显的物理损伤。
- 无污染/异物:油污、指纹、灰尘、助焊剂残留、化学结晶物等。
- 无针孔/麻点/凹坑:微小但密集的缺陷点。
- 检测方法: 目视检查(主要方法),通常在良好照明(白色LED光源)下,在 2倍到5倍放大镜下进行,必要时使用 AOI(自动光学检测)抽检。重要焊盘需特别关注。
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结合力(附着力):
- 要求: 镍层与铜基材之间、金层与镍层之间必须有极强的结合力,保证后续工艺可靠性。
- 检测方法:
- 胶带测试 (Tape Test): 使用 3M 600 或同等强度胶带紧密贴合在镀层表面,用力垂直撕拉,观察金层/镍层是否被胶带剥离。这是最常用、最简单的抽检方法。
- 弯曲/切割测试: 对试样进行弯曲或用锋利刀片在镀层上交叉划割,观察交叉点处是否有镀层剥落(结合力不足的表现)。破坏性测试,通常用于首件或验证。
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化学成份(可选/特定要求时):
- 镍层磷含量 (P Content): 通常在 7-10% 范围内(中磷)。低磷影响耐蚀性,高磷可能导致结合力问题或“黑焊盘”风险增加。
- 金层纯度: 应为纯金或含微量钴/镍的硬金。污染元素(如铜、镍)过量会影响焊接和键合性能。
- 检测方法: XRF(可测量磷含量)或能谱仪 (EDS) / 波谱仪 (WDS)。
其它可能检验的性能:
- 可焊性测试:
- 目的: 验证沉金焊盘在回流焊或波峰焊中能否形成良好焊点。
- 方法: 使用焊料槽或润湿平衡测试仪 (Wetting Balance)。良好的可焊性表现为焊料在焊盘上快速、均匀铺展。目视观察焊后焊点形态。
- 孔隙率测试(较少做): 检查金层是否存在细小孔隙导致下方镍层暴露。通常需要特定化学试剂显现。
检验依据的标准:
- IPC-A-600: 印制板可接受性 (外观)。
- IPC-4552B: ENIG (化学镀镍金) 性能规范 (核心标准,定义厚度范围、要求等)。
- IPC-TM-650: 测试方法手册 (包含各种测试的详细步骤)。
- 客户特定规范: 通常会优先满足客户图纸或规格书中对沉金的具体要求(厚度、颜色、特殊测试等)。
检验重点注意事项:
- 首件检验至关重要: 新线体、工艺参数更改后、换缸后必须严格做首件检验。
- 边缘与中心区: 关注PCB边缘和中间区域的镀层是否均匀一致,边缘容易出现问题。
- 密集小焊盘/过孔: 重点关注密集小焊盘区域的均匀性和有无露铜/黑盘。
- 取样代表性: 成品板检验需有代表性(不同位置、不同特征区域)。
- 环境/工具: 防止手汗、油脂等污染,使用洁净工具操作和放置PCB。
- 记录: 详细记录检验结果(厚度、外观描述、不良图片等),有据可查。
总结: PCB沉金检验的核心是厚度达标、外观均匀无致命缺陷(露铜、黑盘、起泡)、结合力优异。通过XRF测厚、严格目视(含放大镜)和胶带测试这三项基本能覆盖主要的质量风险。其他测试根据标准或客户要求执行。
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王艳
2021-04-29 08:47:06
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陈文博
2021-04-03 08:47:38
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