利用XRF技术来遵循IPC-4556

IPC-4556是关于印刷电路板化学镀镍/化学镀钯/浸金(ENEPIG)表面处理的规范。该规范于2013年1月发布,其中给出了IPC对于实现可靠的PCB表面处理的详细指南,旨在确保PCB在金、铜和铝线镀层应用中保持最佳的使用寿命、可焊性和引线键合。

该规范涵盖了一系列PCB表面处理参数,用于确保PCB实现可靠的接触性能,其包括:视觉参考、附着力、可焊性、清洁度和电解腐蚀。然而,该文件主要侧重于镍、钯和金层的特定厚度范围。一方面,钯层必须足够厚,以阻止镍扩散到金表面,从而防止化学镀镍层过度腐蚀。(过度腐蚀会导致焊点变得不可靠)。而另一方面,如果钯层太厚,焊点会变脆,最终可能会失效。因此需要金层来保护钯层免受可能对引线键合和焊接产生不利影响的污染,而且金层必须大于规定的厚度。

遵守该规范有助于PCB制造商交付的产品符合IPC第三类有关寿命至少为12个月。

 

镀层厚度的测量

IPC-4556规定,镀层厚度必须使用x射线荧光(XRF)方法来测量。IPC在开发该规范时采用XRF进行了大量的测试,因此制定出了一套详细的测量标准,包括设备设置、测量报告和校准建议。

要想确保准确可靠地进行厚度测量,使用XRF仪器的人员必须了解影响测量结果的许多因素。其包括以下方面:

样品大小

镀层厚度会随镀层面积而变化,区域面积越小,镀层越厚。因此,对于校准和生产读数而言,用于测量的焊盘大小必须一致。

校准标准

对于类似于在生产设备上测量的厚度,IPC建议使用国家标准可追溯校准标准。同时应当采用量具R & R或等效统计方法。此外,还应经常检查校准标准片。

XRF仪器软件

许多XRF仪器配有背景校正软件,该软件旨在消除可能产生不正确读数的基底中的背景散射。该功能可能需要激活,如果适用,用户需要确定如何激活。

探测器类型

检测器必须能够测量三层薄镀层。虽然固态检测器(SSD)的分辨率比正比计数系统更好,但根据XRF仪器的使用年限和性能,SSD的测量时间会更长,因此可能需要进行权衡。

IPC-4556指南有助于确保ENEPIG表面处理实现良好质量,同时让其保质期达到可预测、可重复水平。不过,还要仔细考虑并了解XRF仪器和相关软件以及使用正确的校准程序,这对于确保使用XRF来准确地进行镀层厚度测量而言至关重要。

日立分析仪器是IPC成员,我们强烈建议遵循IPC的指南,以实现印刷电路板制造的质量和可靠性。我们的XRF仪器与PCB技术的快速发展保持同步,旨在帮助您在生产中获得一致性和可靠性。


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日期: 18 September 2018

作者: Hitachi High-Tech Analytical Science

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