化鎳浸金焊接黑墊之探究與改善 (上)

各種精密組件組裝的多層板類，為了焊墊的平坦、焊錫性改善，焊點強(qiáng)度與后續(xù)可靠度更有把握起見，業(yè)界約在十余年前即于銅面逐漸采用化鎳浸金(Electroless Nickel and Immersion Gold;EN/IG)之鍍層，作為各種SMT焊墊的可焊表面處理(Solderable Finishing)。此等量產(chǎn)板類有：筆記型計算機(jī)之主機(jī)板與通訊卡板，行動電話手機(jī)板，個人數(shù)字助理(PDA)板，數(shù)字相機(jī)主板與卡板，與攝錄像機(jī)等高難度板類，以及計算機(jī)外設(shè)用途的各種卡板(Card，是指小型電路板而言)等。據(jù)IPC的TMRC調(diào)查指出ENIG在1996年只占PCB表面處理的2%，但到了2000年時卻已成長到了14%了。以臺灣量產(chǎn)經(jīng)驗而言，1000l之化鎳大槽中，單位操作量（Loading Factor）已達(dá)1.5ft2/gal（360cm2/L），工作忙碌時兩三天就需要換槽。ENIG之所以在此等困難板類大受上下游歡迎的原因，經(jīng)過深入了解后計有下面四點：圖1.此為Errison著名手機(jī)T-28之HDI六層板（1+4+1），線寬3mil雷射盲孔5mil，其基頻區(qū)共裝了一顆mini-BGA及4顆CSP，其Via in Pad之墊徑僅12mil左右，是1999被Prismark推崇的明星機(jī)種。初上市時售價臺幣兩萬六，由于競爭激烈及電磁波太強(qiáng)，2001年已跌價到了999元，災(zāi)情之慘重豈僅是唏噓慨嘆而已。
1.1 表面平坦好印好焊，小型承墊獨領(lǐng)風(fēng)騷
當(dāng)板面SMT的細(xì)長方形、或圓形、或方形之焊墊越來越多、越密、越小時，熔錫與噴錫處理墊面之高低不平，造成錫膏印刷不易與零件踩腳困難，進(jìn)而造成熱風(fēng)或熱氮氣熔焊（Relow）品質(zhì)的劣化。此與十余年前盛行的通孔波焊，或后來墊面還夠大時的錫膏熔焊等皆大異其趣。彼時之墊面噴錫處理，無論在焊錫（Solderablity）或焊點強(qiáng)度（Joint Strength）方面，均非其它可焊處理之所能望其項背。良好的ENIG平均可耐到3次的高溫焊接，目前也是浸銀或浸錫處理所無法相提并論的。