化镍浸金背景介绍

    业界约在十余年前即于铜面逐渐采用化镍浸金ENIG之镀层，作为各种SMT焊垫的可焊表面处理。ENIG有可焊接、可触通、可打线，与可散热等四种功能，ENIG之垫面也可做为FC封装板的球脚之植球基地，或锡膏成半球后的凸块承垫。
    当笔记本电脑之主板与后起电话手机板上，其BGA或CSP焊垫既多又小之际，ENIG即逐渐发生焊锡性欠佳，焊点强度不足，焊点后续可靠度低落，甚至焊点裂开分离后，还会出现黑色镍垫种种灾难。ENIG焊后最常发现黑垫灾区集中在BGA组件腹底组装板球垫上，手机板上CSP微垫更加糟糕。笔记本电脑主板所采用ENIG，三四年前许多台湾有名大厂，均发现过后续偶发性焊点强度不足，焊后一两个月甚至更短时间内，即发现少许焊点裂开及镍面发黑Black Pad问题。其惨遭滑铁卢割地赔款之痛苦历史，至今余悸犹存。
    美国业者为了从根本上通盘改善ENIG质量起见，著名ITRI(互连技术研究协会)曾在1997.8月组成了一个项目研究改善联盟，共有22家相关业者参与(PCB及PCBA业者与药水供货商)，希望能在特殊考试板小心模拟下，找出故障失效真正原因。然而5年来虽经众人不断努力，非但所得有限而且评比上也乏善可陈。经数度IPC Show之Proceedings以及其他期刊中，已发表20多篇大型论文中，实在看不到其真正原因与彻底解决办法，细读之余仍然是一头雾水混沌难清。唯一可行笨方法，就是缩短化镍与浸金等槽液使用期限，至于其等减寿幅度如何，则端视其产品位阶档次而定。
    其实此黑膜是氧化镍之复杂组成，根本原因是化镍表面在进行浸金置换反应之际，其镍面受到过度氧化反应，加以体积甚大金原子不规则沉积，与其粗糙晶粒之稀松多孔，形成底镍续经“化学电池效应”强力促动，而不断进行氧化老化，以致在金面底下产生未能溶走“镍锈”所继续累积而成。前这种越做越怕而提早换槽主要目，就是在缩减槽液中H3PO4累积量，维持其镀层中正常含磷量(7-9%)，使保有较好焊锡性与抗氧化性，期能减轻被高温金水过度攻击程度，甚至延缓后续Galvanic效应酝酿发酵。如今不但手机板上各种大小焊垫几乎全靠它，甚至连著名CPU用覆晶式封装载板，其各独立覆垫上也不得不采用ENIG做为焊锡“突块”着落点。

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