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探秘PCB中的黑盤現(xiàn)象:了解背后的故事

作者:綠志島 2024-10-22 0

在當今這個高度依賴電子設備的世界里,印刷電路板(PCB)扮演著無名英雄的角色。然而,即便是這樣精密的組件也面臨著一些棘手的問題,其中之一就是“黑盤現(xiàn)象”。這個問題尤其在需要極端可靠性的領域,如航空電子設備或生命支持系統(tǒng)中顯得尤為關鍵。讓我們一起來揭開黑盤現(xiàn)象的神秘面紗,看看它是如何形成的,為什么會造成麻煩,以及我們能做些什么來防止它。


黑盤現(xiàn)象的由來

黑盤現(xiàn)象實際上是指在PCB的ENIG(化學鎳金)處理過程中出現(xiàn)的一種缺陷。簡單來說,就是在電路板的表面鍍上一層鎳和一層金的過程中,有時會因為某些原因導致鍍層出現(xiàn)問題,這些問題最終會影響到電路板上的焊接點。這些焊接點不僅外觀變得不理想,更重要的是它們的功能性可能會大打折扣,增加了設備故障的風險。

成因揭秘

黑盤現(xiàn)象的發(fā)生主要是因為在鍍金過程中,鍍金液中的成分與鎳層發(fā)生了不應有的反應。這種化學反應會使得鎳層受到侵蝕,形成各種形態(tài)的損傷。其中最典型的兩種情況是“泥漿裂紋”和“針刺狀腐蝕溝槽”。


泥漿裂紋:想象一下,當你在一片干涸的土地上行走時,腳下那龜裂的地面——黑盤現(xiàn)象中的鎳層就是這樣的狀態(tài)。這種裂紋表明鎳層受到了嚴重的腐蝕。

針刺狀腐蝕溝槽:如果把電路板切片放大觀察,你會發(fā)現(xiàn)鎳層內部存在著一些像針一樣尖銳的小溝槽。這些溝槽的存在會進一步削弱焊接點的結構強度。

另外,黑盤現(xiàn)象還伴隨著一個叫做“富磷層”的現(xiàn)象。當鍍層中含有過多的磷時,這層物質會影響焊接點的導電性和機械強度,使其更容易發(fā)生故障。


影響焊接點的可靠性

黑盤現(xiàn)象最直接的影響就是它會降低焊接點的可靠性。有時候,盡管焊接點從表面上看似乎完好無損,但內部卻早已“傷痕累累”。當電路板承受外力或是在惡劣環(huán)境中工作時,這些隱藏的問題就會顯現(xiàn)出來,導致連接中斷或其他類型的故障。


如何應對黑盤現(xiàn)象?

面對黑盤現(xiàn)象帶來的挑戰(zhàn),我們可以采取多種措施來預防和控制它:


改進ENIG工藝:通過調整鍍金液的配方和優(yōu)化電鍍過程中的參數(shù)設置,可以有效減少鎳層被侵蝕的情況。

選擇替代材料:對于那些對可靠性要求特別高的應用,可以考慮使用其他類型的表面處理材料,如銀或錫,它們可能提供更好的性能。

強化質量檢查:在生產線上加強質量控制,定期進行檢查,以便盡早發(fā)現(xiàn)并糾正黑盤現(xiàn)象。

設計上的考慮:在設計階段就考慮到如何增強焊接點的穩(wěn)定性,比如適當調整焊盤的位置或者增加焊點的數(shù)量,都可以幫助提高電路板的整體可靠性。

總而言之,雖然黑盤現(xiàn)象給PCB帶來了不小的挑戰(zhàn),但是通過不斷的技術進步和嚴格的質量管理,我們完全有能力將其影響降到最低,確保電子產品的穩(wěn)定性和耐用性。

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