化學(xué)鍍鎳/浸金（ENIG）鍍層是當(dāng)今印刷電路板制造中使用較普遍的表面處理之一。國(guó)際電子工業(yè)聯(lián)接協(xié)會(huì)（IPC）于2002年發(fā)布了第一份ENIG規(guī)范，隨后于2017年8月發(fā)布了ENIG規(guī)范修訂版A，該規(guī)范旨在幫助制造商提高ENIG表面處理的可再生性和可靠性。修訂版B于2021年7月推出，主要關(guān)注腐蝕對(duì)XRF使用的有限影響。

如果能夠控制好鍍層厚度，那么ENIG便是一種較好的表面處理工藝，能實(shí)現(xiàn)可靠的焊接點(diǎn)和鋁線接合，并且具有相對(duì)較長(zhǎng)的生命周期。浸金的薄外層非常穩(wěn)定，可在部件的壽命期限內(nèi)防止底層的鎳氧化。然而，ENIG的高性能主要取決于鎳層和金層的質(zhì)量。

2021年7月發(fā)布的ENIG規(guī)范修訂版將幫助制造商了解其如何滿足印刷電路板的性能要求，包括J-STD-003印刷電路板的可焊性規(guī)范。此次修訂（保留2017年8月IPC-4552A中引入的XRF規(guī)范）的重點(diǎn)是金層厚度，其減少了最小允許厚度，并且引入了最大金厚度的新參數(shù)。如若成品零件中的金層厚度過(guò)低，則一旦投入使用，鍍層可能無(wú)法保持完整無(wú)缺。這會(huì)導(dǎo)致腐蝕，使焊接點(diǎn)變?nèi)?，并引發(fā)印刷電路板故障。考慮到金層厚度的關(guān)鍵性質(zhì)，該規(guī)范側(cè)重于以下三個(gè)關(guān)鍵因素：

1. ENIG電鍍工藝必須得到良好控制，并使鎳和金鍍層厚度可靠地呈現(xiàn)正態(tài)分布

2. 用于測(cè)量鍍層厚度的儀器 — 其決定了整個(gè)過(guò)程的可靠性 — 必須精確

3. ENIG電鍍工藝必須確保實(shí)現(xiàn)一致且均勻的鍍層特性

除了有關(guān)厚度測(cè)量的特定信息外，IPC-4552B規(guī)范還詳述了關(guān)于腐蝕識(shí)別以及合格和不合格標(biāo)準(zhǔn)的信息。

制造商面臨的挑戰(zhàn)

由于該規(guī)范修訂版A是IPC和相關(guān)組織在執(zhí)行大量試驗(yàn)后所獲得的成果，因此其可能會(huì)助力提高表面處理的質(zhì)量。然而在生產(chǎn)環(huán)境中，制造商可能難以滿足由此提出的嚴(yán)格測(cè)量控制要求。

其主要問(wèn)題之一便是測(cè)量設(shè)備。XRF儀器可用于測(cè)量厚度，而IPC-4552B規(guī)范也詳述了滿足該規(guī)范的統(tǒng)計(jì)要求所需的校準(zhǔn)方法。

那么制造商面臨的一個(gè)具體問(wèn)題便是金層厚度的測(cè)量。為了使用XRF，儀器必須滿足規(guī)定的性能要求，包括嚴(yán)格的精度標(biāo)準(zhǔn)。用于電鍍分析的XRF探測(cè)器有兩大類：正比計(jì)數(shù)器和高分辨率半導(dǎo)體探測(cè)器，如硅漂移探測(cè)器（SDD）。由于使用兩者均可符合IPC-4552B規(guī)范，因此生產(chǎn)設(shè)施需要評(píng)估其現(xiàn)有的設(shè)備，并決定哪種探測(cè)器技術(shù)適合其工藝，因?yàn)檫@會(huì)對(duì)分析時(shí)間和控制公差產(chǎn)生影響。高分辨率探測(cè)器更易將金的峰值與銅和溴分開，這樣可以改善分析結(jié)果。

IPC-4552B規(guī)范詳細(xì)介紹了XRF的設(shè)置和校準(zhǔn)，包括：準(zhǔn)直器尺寸和測(cè)量時(shí)間、ENIG校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)以及零偏移可接受性。

日立分析儀器公司為IPC成員，我們強(qiáng)烈建議您遵循IPC的指導(dǎo)方針，以實(shí)現(xiàn)ENIG制造的質(zhì)量和可靠性，特別是需要XRF技術(shù)測(cè)量的時(shí)候。我們開發(fā)的XRF儀器與快速發(fā)展的PCB技術(shù)保持同步，旨在幫助您確保生產(chǎn)的一致性和可靠性。聯(lián)系我們了解更多。