您是否遵守新的ENIG规范IPC-4552B?

化学镀镍/浸金(ENIG)镀层是当今印刷电路板制造中使用最普遍的表面处理之一。国际电子工业联接协会(IPC)于2002年发布了第一份ENIG规范,随后于2017年8月发布了ENIG规范修订版A,该规范旨在帮助制造商提高ENIG表面处理的可再生性和可靠性。修订版B于2021年7月推出,主要关注腐蚀对XRF使用的有限影响。

如果能够控制好镀层厚度,那么ENIG便是一种绝佳的表面处理工艺,能实现可靠的焊接点和铝线接合,并且具有相对较长的生命周期。浸金的薄外层非常稳定,可在部件的寿命期限内防止底层的镍氧化。然而,ENIG的高性能主要取决于镍层和金层的质量。

2021年7月发布的ENIG规范修订版将帮助制造商了解其如何满足印刷电路板的性能要求,包括J-STD-003印刷电路板的可焊性规范。此次修订(保留2017年8月IPC-4552A中引入的XRF规范)的重点是金层厚度,其减少了最小允许厚度,并且引入了最大金厚度的新参数。如若成品零件中的金层厚度过低,则一旦投入使用,镀层可能无法保持完整无缺。这会导致腐蚀,使焊接点变弱,并引发印刷电路板故障。考虑到金层厚度的关键性质,该规范侧重于以下三个关键因素:

  1. ENIG电镀工艺必须得到良好控制,并使镍和金镀层厚度可靠地呈现正态分布
  2. 用于测量镀层厚度的仪器 — 其决定了整个过程的可靠性 — 必须精确
  3. ENIG电镀工艺必须确保实现一致且均匀的镀层特性

除了有关厚度测量的特定信息外,IPC-4552B规范还详述了关于腐蚀识别以及合格和不合格标准的信息。

 

制造商面临的挑战

由于该规范修订版A是IPC和相关组织在执行大量试验后所获得的成果,因此其可能会助力提高表面处理的质量。然而在生产环境中,制造商可能难以满足由此提出的严格测量控制要求。

其主要问题之一便是测量设备。XRF仪器可用于测量厚度,而IPC-4552B规范也详述了满足该规范的统计要求所需的校准方法。

那么制造商面临的一个具体问题便是金层厚度的测量。为了使用XRF,仪器必须满足规定的性能要求,包括严格的精度标准。用于电镀分析的XRF探测器有两大类:正比计数器和高分辨率半导体探测器,如硅漂移探测器(SDD)。由于使用两者均可符合IPC-4552B规范,因此生产设施需要评估其现有的设备,并决定哪种探测器技术最适合其工艺,因为这会对分析时间和控制公差产生影响。高分辨率探测器更易将金的峰值与铜和溴分开,这样可以改善分析结果。

IPC-4552B规范详细介绍了XRF的设置和校准,包括:准直器尺寸和测量时间、ENIG校准标准以及零偏移可接受性。

日立分析仪器公司为IPC成员,我们强烈建议您遵循IPC的指导方针,以实现ENIG制造的质量和可靠性,特别是需要XRF技术测量的时候。我们开发的XRF仪器与快速发展的PCB技术保持同步,旨在帮助您确保生产的一致性和可靠性。联系我们了解更多。

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日期: 27 December 2021

作者: Matt Kreiner, Product Manager – Coatings Analysis Products

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