Nếu bạn làm việc trong ngành điện tử, bạn có thể đã nghe nói đến Blackpad. Khi một PCB của bạn hình thành một lớp quá nhiều mức ăn mòn màu đen trong vùng phổ biến của bảng mạch, chúng tôi gọi nó là một đĩa hàn đen.
màu đen có thể gây ra tất cả các loại vấn đề về điện tử của bạn. Ví dụ, chúng có thể dẫn đến việc ngắt mạch giữa các đường đi hoặc ngăn chặn các lỗ nối vào mặt phẳng đúng.
Trong bài viết này, tôi sẽ giải thích những tấm hàn màu đen là gì, chúng được hình thành như thế nào và làm thế nào để ngăn chặn chúng gây ra các vấn đề cho các sản phẩm điện tử.
nội dung
” Black pad” nghĩa là gì?
tại sao lại có mắt đen?
sự hình thành và tác hại của mắt
làm thế nào chúng ta có thể giải quyết vấn đề này?
có vấn đề gì với enig không?
tóm tắt
” Black pad” nghĩa là gì?
Đĩa hàn màu đen là một bộ bề mặt chất tối được đặt ở khu vực phơi mặt PCB. lớp này được hình thành trong quá trình sản xuất do sử dụng quá mức phốt pho trong quá trình tích tụ vàng.
tấm kim loại màu đen cho thấy sự oxy hóa và sự ăn mòn của chất hóa học. Quá trình lắp ráp này xảy ra tại các khe hợp mà các linh kiện kim loại khác nhau được kết nối với nhau, nhưng việc ăn mòn có thể lan nhanh hơn khi việc ăn mòn ngày càng xấu đi.
Trong quá trình sản xuất, độ dày của vàng được đặt và nhiều oxy hóa titan tăng lên, dẫn đến khả năng hàn thấp và các đầu nối hợp không được đặt đúng cách.
Khi các điểm hàn này bị áp lực, chúng rất dễ vỡ, để lộ ra lớp vỏ gỉ dưới đây, do đó được gọi là “đĩa hàn đen”
tại sao lại có mắt đen?
lượng phốt pho cao
phốt pho hình cầu
do quá trình hàn và hàn, hàm lượng phốt pho cao trong quá trình tích trữ vàng thường dẫn đến đĩa hàn màu đen.
khi quá nhiều phốt pho, nó sẽ lan ra và gây ra oxy hóa. Quá trình này tạo ra một rào cản giữa vàng và titanium, ngăn chặn sự hình thành của các liên kết dính.
Do vậy, điều này có thể dẫn đến việc phân bộ và nối các điểm hàn đáng tin cậy, do đó dẫn đến việc đoản mạch.
sự ăn mòn của vàng
Trầm tích vàng là một quá trình cần thiết để tạo ra độ mịn bề mặt của ENIG (quan hóa học nhúng vàng), độ mịn bề mặt này rất phổ biến trong quá trình sản xuất PCB. tuy nhiên, nếu bạn làm không đúng cách, quá trình này cũng có thể dẫn đến sự hình thành của các vòng tròn.
một trong những lý do để hình thành đệm màu đen trong quá trình tích trữ vàng là việc sử dụng các phòng tắm vàng xói mòn. Quá trình tắm hàn này sẽ nhanh chóng dẫn đến sự ăn mòn của hàn, dẫn đến việc hình thành các tấm hàn màu đen.
từ thép không gỉ
độ dày của vàng cũng góp phần vào việc hình thành các tấm hàn màu đen. Mức độ mịn của bề mặt phổ biến của một nền titan có thể dẫn đến việc ăn mòn hóa học quá nhiều và cuối cùng là hình thành một mũ đen.
Để ngăn chặn việc hình thành một đĩa hàn màu đen theo tiêu chuẩn IPC-4552 ENIG, hãy sử dụng vàng có độ dày 2-4 in.
các cặp bị ăn mòn quá mức
sự vỡ vỡ
thép ít cacbon đã được thử nghiệm
Một vật liệu gãy là một lỗi khi một vật liệu bị căng thẳng cao, nhưng chúng không có khả năng chịu được những căng thẳng và có thể bị gãy bật ngật mà không cần cảnh báo. sự cố này thường được thể hiện như là một đĩa hàn đen trên bề mặt của một pcb.
nguyên nhân phổ biến nhất của sự vỡ vụn là sự biến đổi của thiếc thành titanium. sự chuyển đổi này tạo ra một lớp phốt pho không hòa tan, làm tổn hại đến kết hợp kim loại.
Ngoài ra, áp suất nhiệt, rung động và va chạm cũng có thể gây ra vết nứt dễ vỡ. khi điều này xảy ra, nó sẽ tạo ra một cấu trúc nứt trong vỏ, gây ra mạch điện ngắn.
sự hình thành và tác hại của mắt
chất lượng của vật liệu chủ yếu phụ thuộc vào công thức và độ chất lượng trong quá trình phản ứng thay đổi hóa học. yếu tố chính là cách bạn xử lý nó với axit.
trong quá trình mạ hóa học, lớp mạ được tạo ra bởi phản ứng tự nhiên của hydrophosphate và potassium trên bề mặt của tấm hàn.
xử lý này giúp xác định lượng phốt pho trong sản phẩm cuối cùng.
Một số nghiên cứu đã xác định tỷ lệ phốt pho (P) tiêu chuẩn công nghiệp trong trầm tích hóa học là 7-10%.
Tuy nhiên, nếu nhiệt độ thay đổi hoặc các thành phần của giải pháp không ổn định, tỉ lệ này sẽ vượt quá phạm vi mong đợi.
nếu tỉ lệ phốt pho thấp, lớp phủ sẽ bị ăn mòn quá nhiều do xói mòn axit.
sự ăn mòn quá mức này xảy ra do hàm lượng phốt pho thấp trong mạ ion cobalto kim loại dẫn đến phản ứng thay thế hóa học không thể diễn ra bình thường trong quá trình ngâm vàng.
nếu có rất nhiều vết nứt trong lớp vàng, việc loại bỏ các chất axit sẽ rất khó khăn. nước axit sẽ gây ra sự ăn mòn và màu đen trên bề mặt của chất hóa học.
Mặt khác, nếu phốt pho quá lớn, độ cứng của lớp phủ hình thành sẽ tăng lên đáng kể, giảm khả năng hàn và ảnh hưởng đến độ tin cậy của các điểm hàn hàng loạt.
độ pH của giải pháp acid-base
Khi bạn làm nóng tấm hàn này đến nhiệt độ cao, vàng, làm lớp bảo vệ chống ăn mòn quá mức, sẽ nhanh chóng hòa tan vào kem hàn. Do vậy, vật liệu rỉ sét và bị oxy hóa và không hình thành IMC (hợp chất liên kim loại) với thiết liệu nóng chảy.
Quá trình này có thể dẫn đến việc giảm đáng kể độ tin cậy của các điểm hàn-thậm chí một vài vấn đề bên ngoài có thể dẫn đến các vết nứt.
kem rửa axit
làm thế nào chúng ta có thể giải quyết vấn đề này?
Đáng buồn thay, không có cách nào để phát hiện ra bất kỳ đĩa hàn màu đen nào trước khi kết thúc thao tác và đánh giá kết quả.
Để nhận biết liệu có một đĩa hàn màu đen hay không, bạn có thể tìm các khuyết tật cụ thể (các kết cấu nối, các bề mặt không phẳng, v. v.). ) và sau đó lên kế hoạch cho bước tiếp theo.
một số giải pháp để kiểm soát những con bọ đen và hậu quả của nó:
kiểm tra các nhà cung cấp tiềm năng
xóa bỏ các vết bẩn và chất thải trong quá trình chuẩn bị khắc PCB
sử dụng chất kết hợp
để ngăn chặn sự xâm nhập vào các bể chứa
thường xuyên làm sạch vùng mắt đen
Đảm bảo là quá trình ngâm vàng được kiểm soát tốt và tỷ lệ vàng và thủy ngân là phù hợp
hãy chú ý đến mức độ pH để đảm bảo lượng phốt pho được mạ đúng.
có vấn đề gì với enig không?
Mặc dù quá trình đánh bóng của ENIG sử dụng titanium và vàng, nhưng đệm đánh bóng màu đen vẫn là một vấn đề lớn.
Để tránh bất kỳ đệm màu đen, xác minh nhà cung cấp ENIG tiềm năng của bạn là cần thiết. đảm bảo rằng họ sử dụng công nghệ mới nhất và biết cách kiểm soát đúng quy trình của họ.
tóm tắt
đệm đen có thể là một vấn đề nghiêm trọng trong quá trình sơn enig. Tuy nhiên, bạn có thể tránh những vấn đề này bằng cách làm việc với các nhà cung cấp đáng tin cậy và theo dõi quá trình.
chúng tôi hy vọng bài báo này sẽ giúp bạn làm sáng tỏ. nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào, xin vui lòng liên hệ với chúng tôi.