Tampon noir ENIG

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Dans l'électronique grand public et toutes les autres industries qui s'appuient sur des cartes de circuits imprimés - ou PCB - bien fabriquées, la capacité des vias à conduire les signaux de manière appropriée équivaut à un PCB conçu avec succès. Les vias sont les conduits qui permettent aux signaux électroniques de passer entre les couches d'un PCB.

Souvent, les fabricants ajoutent une couche d'un métal conducteur - généralement du cuivre - au substrat d'un PCB pour connecter les couches de la carte au fur et à mesure que la disposition et les trous nécessaires sont réalisés. Pour certaines applications, le cuivrage est suffisant. Cependant, pour les applications qui créent des niveaux élevés de chaleur et/ou de forts courants, les trous métallisés peuvent également être remplis de matériaux plus conducteurs comme le cuivre. Cette configuration crée ce que l'on appelle communément des vias remplis de cuivre. Pour en savoir plus sur les avantages et les différences entre les vias remplis et les trous traversants métallisés, consultez Que sont les vias remplis de cuivre ? maintenant.

Pour les organisations dont les applications sont encore plus exigeantes et/ou qui veulent les dernières conceptions de circuits imprimés, l'or par immersion au nickel autocatalytique - ou ENIG - s'avère être l'une des finitions de surface les plus populaires sur le marché aujourd'hui. Étant donné que les finitions ENIG ne contiennent pas de plomb, elles constituent également un choix judicieux pour les entreprises qui souhaitent se conformer à la directive 2002/95/CE sur la restriction des substances dangereuses - ou RoHS. Cette directive de l'Union européenne limite l'utilisation de matières dangereuses spécifiques dans les appareils et produits électroniques.

Les finitions ENIG sont appréciées dans l'industrie des circuits imprimés pour offrir les avantages suivants par rapport à d'autres types de finitions de surface, telles que HASL et Immersion Tin :

• Surface extrêmement plane
• Longue durée de conservation
• Finition idéale pour les pièces CMS à pas fin

Aucune finition PCB n'est sans inconvénients. Pour les finitions ENIG, le risque de problèmes de tampon noir constitue une menace réelle pour le fonctionnement de tous les composants de la grille à billes - ou BGA - ou d'autres éléments attachés au PCB. Malheureusement, les finitions ENIG ne peuvent pas être retravaillées, le problème du tampon noir est donc crucial et doit être traité correctement. Sinon, un produit entier peut être rendu inutilisable, entraînant une perte d'activité, des clients mécontents et la possibilité d'un rappel coûteux.

Qu'est-ce que le tampon noir ENIG ?

Il n'y a peut-être pas de sujet plus controversé dans l'industrie des PCB que celui du tampon noir ENIG. En termes simples, le tampon noir fait référence à une connexion inférieure qui se produit entre la soudure et l'interface de nickel. Alors que de nombreux professionnels considèrent ce phénomène comme extrêmement rare - se produisant selon certaines estimations dans moins d'un ou deux pour cent des PCB ENIG - le fait qu'un problème de tampon noir ne soit généralement découvert qu'au début d'un processus d'assemblage en fait une erreur coûteuse à découvrir. et corriger dans la phase de post-fabrication.

Qu'est-ce qui cause le tampon noir ?

Le tampon noir est le résultat du processus d'immersion de l'or et du nickel autocatalytique. Bien qu'il produise une finition hautement soudable - idéale pour les applications où la fiabilité et les circuits complexes vont de pair - le processus peut également créer des joints défectueux qui, lorsqu'ils sont sollicités, rompent leurs connexions. Les circuits ouverts qui en résultent exposent une couche de nickel foncé qui est corrodée, ce qui donne à ce phénomène son nom remarquable de "tampon noir".

Selon des recherches récentes et des rapports de l'industrie, le tampon noir est le résultat d'un niveau excessif de phosphore qui est un sous-produit de la dissolution du nickel. En fin de compte, à la suite de processus de refusion consécutifs, un niveau de phosphore de départ de 7 % peut facilement grimper à 9 %, voire plus. Et plus le niveau de phosphore est élevé, plus le risque de corrosion du nickel pendant le processus d'immersion/dépôt d'or est élevé.

Comment prévenir le tampon noir

Les experts de l'industrie s'accordent sans équivoque sur une chose en ce qui concerne le tampon noir - cela ne pourrait pas arriver à un pire endroit le long des voies de développement et de fabrication de composants et de biens électroniques. Il est rarement découvert lors de la fabrication des PCB, mais uniquement lors de l'assemblage - ou plus tard - lorsque les joints sous tension et les circuits ouverts deviennent un problème reconnaissable et potentiellement catastrophique.

De plus :à moins que des tests non destructifs ne soient effectués spécifiquement sur les PCB en question, le tampon noir est presque impossible à découvrir tant que les composants ne sont pas fixés au PCB.

À cette fin, la prévention du tampon noir devient une responsabilité cruciale des fabricants et fournisseurs de PCB. Bien sûr, savoir que le tampon noir est causé par des niveaux élevés de phosphore est différent du contrôle réel de ces niveaux pendant le processus de fabrication. C'est pourquoi choisir Millennium Circuits Limited comme fournisseur de circuits imprimés est probablement le moyen le plus intelligent d'éviter les problèmes de tampon noir avec les finitions ENIG. Des petits lots aux commandes volumineuses, nous nous engageons totalement à vous fournir des circuits imprimés conçus pour répondre pleinement à vos attentes.

Comment réparer le tampon noir

Étant donné que les finitions ENIG ne peuvent pas être retravaillées, la meilleure façon de résoudre un problème de tampon noir est de l'empêcher de se produire en premier lieu. Cet objectif est atteint de la manière la plus efficace et la plus fiable en gardant un contrôle strict sur le bain de nickel, où l'échange entre l'or et le nickel est maintenu aussi proche que possible de l'idéal. Un facteur clé pour maintenir ce contrôle est de surveiller attentivement le niveau de pH dans le bain de nickel, car cela indiquera le niveau de phosphore présent.

Le Black Pad est-il toujours un problème pour ENIG ?

Tant que le nickel et l'or sont utilisés dans le processus de finition ENIG, le tampon noir peut toujours être un problème potentiel. Cependant, cela illustre simplement pourquoi travailler avec notre équipe chez MCL peut être l'une des décisions commerciales les plus prudentes que vous puissiez prendre.

Si la qualité de vos cartes de circuits imprimés est essentielle à votre succès opérationnel, contactez-nous pour les produits et le service client que vous attendez d'un fournisseur de circuits imprimés leader et très bien noté.