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Introdução
Se você já esteve na indústria eletrônica, especificamente na placa de circuito, o Black Pad é frequentemente associado ao tratamento Electroless Nickel Gold (ENIG).
Como ilustração do Black Pad, pode ser visto no PCB que cria uma superfície de corrosão pelo níquel escuro que foi deixado desprotegido nas seções abertas da placa.
Embora possa parecer normal para algumas pessoas, os aparelhos eletrônicos também podem ser problemáticos. Um possível acontecimento pode ser um curto-circuito entre os traços e também pode impedir que as vias grudem em seus planos apropriados.
Assim, neste artigo, nós, PCBTok, dissecaremos as informações mais profundas sobre almofadas pretas, como elas ocorrem, como evitar que elas aconteçam e como corrigi-las e repará-las com eficiência.
Introdução aos Black Pads
O que é um Black Pad?
Como mencionado, ele está conectado a Acabamento de superfície de ouro de níquel eletrolítico (ENIG). Isso acontece por causa da conexão inferior entre a solda e o níquel.
De acordo com alguns especialistas, isso raramente poderia acontecer. Porém, o maior problema é que ele só aparece logo após a montagem, levando a uma fabricação cara. Não interrompe o custo, reparo e correção da fase pós-fabricação.
Em termos simples, é a corrosão e oxidação do níquel químico. Geralmente, a espessura do ouro e o níquel têm uma relação direta; uma vez que a espessura aumenta, as ocorrências de oxidação de níquel também aumentam. Assim, levando a fraca soldabilidade.
Portanto, a escolha de um fabricante com ampla experiência no setor é essencial para evitar que essa ocorrência ocorra. Isso não apenas economizará tempo, mas também reduzirá significativamente o custo da fase de pós-produção para reparos e correções.
O que é um Black Pad?
Por que a almofada preta ocorre?
Existem várias razões pelas quais os Black Pads aparecem em PCBs; vamos dissecá-los de forma abrangente como um especialista neste campo.
Alto teor de fósforo
Simplificando, o alto teor de fósforo leva à sua dispersão em níquel, desenvolvendo assim a oxidação. Além disso, esta ocorrência tem uma relação direta com o ouro, uma vez que esta ocorrência constitui um obstáculo para a criação de uma ligação pegajosa contra a interface do níquel.
Consequentemente, pode criar curtos elétricos na placa de circuito por causa do quebrado juntas de solda e delaminação causada pela ligação insuficiente entre o ouro e o níquel. Em resumo, a quantidade extrema de fósforo pode afetar a deposição de ouro, levando à formação de Black Pads nas placas de circuito.
Corrosão durante a deposição de ouro
Para aplicar um tratamento de superfície ENIG, ela passa pelo processo de deposição de ouro; no entanto, conforme mencionado nas seções anteriores, ele forma almofadas pretas se não for executado corretamente.
A principal causa de Black Pads durante a deposição de ouro é a utilização excessiva de banhos de ouro, uma vez que também pode aumentar a corrosão do níquel, pois eles têm uma relação direta. Além disso, a espessura do ouro pode contribuir significativamente para a formação, pois pode fazer com que o níquel sofra hipercorrosão galvânica.
De acordo com as especificações IPC-4552 da ENIG, a espessura do ouro deve ser em torno de duas a quatro micropolegadas para proteger a placa contra a formação do Black Pad.
Fratura frágil
Se um material foi submetido a estresse extremo e não tem versatilidade para suportá-lo, ocorre uma falha, denominada fratura frágil. Assim, se acontecer e a placa falhar, leva à formação de um Black Pad.
Essa ocorrência particular poderia acontecer se comprometesse as ligações metalúrgicas feitas pela camada não dissolvida de fósforo fino; a transfiguração do estanho em níquel é o termo adequado para esse acontecimento.
Além disso, se a placa sofrer vibrações extremas, estresse e choque, pode levar à fragilidade. Assim, pode levar à fratura. Quanto ao pior cenário, pode promover a ocorrência de curtos elétricos, pois se sua estrutura de níquel rachar.
Como prevenir as ocorrências de Black Pad?
Em essência, o Black Pad não ocorre naturalmente; no entanto, pode acontecer a qualquer momento durante a produção de bens e itens eletrônicos. Além disso, pode ser difícil identificá-lo durante a fase de fabricação; em vez disso, pode ser reconhecido logo na fase de montagem do produto. Pode ser encontrado muito mais tarde na pior situação, o que pode levar a uma preocupação desastrosa.
Outro problema é que não pode ser detectado facilmente. Requer um teste não destrutivo para localizar o Black Pad; se não for executado, pode ser impossível encontrá-lo, a menos que durante a fase de fixação do componente.
Como resultado de nossa pesquisa, prevenir a ocorrência de almofadas pretas cabe ao fabricante adequado. Além das causas mencionadas deste problema, o processo de produção ainda pode contribuir significativamente para a formação da almofada preta. Assim, sugerimos buscar um fabricante que seja especialista na área, principalmente na produção de acabamentos de placas ENIG. Nós da PCBTok, somos capazes de resguardar a placa contra as ocorrências do black pad. Somos um fabricante com pessoal experiente e tecnologias sofisticadas para atender às especificações de nossos clientes, independentemente do volume de pedidos, seja volume baixo or volume alto. A PCBTok garante que todas as expectativas de nossos consumidores sejam alcançadas e superadas.
A formação e danos do Black Pad
A estrutura e a temperatura do método de galvanoplastia durante o processo de redução molecular influenciam muito a integridade da camada de níquel. Assim, o manuseio do fabricante da solução ácida de ouro é crucial. Da mesma forma, o revestimento de montagem aparecerá quando o procedimento de eletrodeposição ocorrer por meio de uma interação autocatalítica entre os dois elementos, hipofosfito, e cloreto de níquel, no contato da folha.
Se você planeja calcular a quantidade de fósforo no produto acabado, existe uma ferramenta específica. Segundo pesquisas especializadas, a quantidade aceitável e padrão desse elemento específico na decomposição do níquel é de aproximadamente sete (7) a dez (10) por cento. Esta proporção, entretanto, se desviará do valor aceitável se a temperatura aumentar ou a constituição do otimizador não for mantida sob gerenciamento preciso.
No caso de um baixo valor de fósforo, seu conteúdo pode estar sujeito a hipercorrosão principalmente devido à erosão da água ácida de ouro. Este cenário ocorre porque o procedimento químico do ouro e a substituição química não contribuíram bem. No entanto, eliminar o resíduo não é o caminho certo para resolver o problema, pois possivelmente criou rachaduras na camada de ouro. Assim, sua água ácida pode potencialmente aumentar o surgimento de corrosão na superfície do níquel e resultar na formação do Black Pad.
Enquanto que se o teor de fósforo for alto, tem relação direta com a dureza. Portanto, se a quantidade de fósforo aumentar, sua dureza reduz sua soldabilidade e afeta a integridade das juntas de solda.
Fora isso, se a folha de solda for aquecida a um grau extremo, o ouro se liquefará na pasta de solda. Assim, não pode mais atuar como superfície protetora contra a hipercorrosão. Conseqüentemente, o níquel não deixará de desenvolver uma composto intermetálico com estanho devido ao aumento de ferrugem e oxidação.
No geral, pode afetar significativamente a durabilidade das juntas de solda, que, com pequenas quantidades de tensões térmicas, podem levar a rachaduras e quebras.
A formação e danos do Black Pad
Resolvendo os problemas do Black Pad
Como mencionado anteriormente, os Black Pads não podem ser detectados antecipadamente. Só pode ser verificado na fase de montagem; portanto, pode ser um desafio detectar e localizar um, se houver algum.
No entanto, existem algumas maneiras de identificar um após a produção; pode ser verificada através de estruturas fissuradas, superfícies não planas, entre outras. Se houver indícios disso, sugerimos entrar em contato com o fabricante que o produziu. Além disso, compilamos maneiras de resolver esse problema. Vamos dissecar cada um deles abaixo.
- Antes de fazer um pedido a um fabricante, verifique se ele possui amplo conhecimento e experiência na produção de placas de circuito ENIG.
- Recomendamos eliminar graxa e sobras para preparar o PCB para gravação.
- Faça uso de catalisadores.
- Evite vazar níquel nos recipientes.
- Cada local em que a almofada preta surgiu deve ser limpo periodicamente.
- Observe que o procedimento de ouro de imersão está sendo executado e que a proporção de níquel para ouro é adequada.
- Observar o nível de pH ajudará os usuários a aplicar a quantidade adequada de fósforo.
Maneira semelhante de resolver almofadas danificadas
Como consertar almofada preta?
Infelizmente, é quase impossível consertar um bloco preto, já que os acabamentos ENIG são conhecidos por não poderem ser retrabalhados. No entanto, como mencionado anteriormente, existem inúmeras maneiras de prevenir sua ocorrência. Como especialista neste campo, o PCBTok recomenda seguir os métodos que discutimos para proteger a placa de almofadas pretas. Afinal, o objetivo principal é administrar o níquel e o banho de ouro na quantidade necessária; eles devem ter um bom relacionamento entre eles de acordo com as diretrizes padrão. Para obter a quantidade certa de banhos com sucesso, recomendamos utilizar o nível de pH, pois ele pode mostrar o teor de fósforo durante o processo, reduzindo assim o risco de surgimento de manchas pretas.
Como consertar almofada preta?
O Black Pad ainda é um problema para o ENIG?
Por mais que queiramos erradicar esse problema do acabamento ENIG, é impossível, pois o ouro e o níquel são os elementos primários nesse processo de tratamento. Portanto, ainda é uma questão significativa. No entanto, trabalhando conosco, o PCBTok é a maneira apropriada de evitar o aumento de Black Pads em PCBs, pois temos mais de doze anos de experiência na produção dessa placa específica. Até agora, não encontramos nenhum problema relacionado a almofadas pretas devido ao nosso procedimento de fabricação completo. Podemos garantir aos nossos clientes que somos a decisão certa que alguém jamais tomará na indústria de PCB.
Portanto, se você busca a perfeição na qualidade e desempenho da prancha e busca reduzir custos a longo prazo, entre em contato! Temos uma excelente equipe de prontidão para atender com prazer todas as preocupações que você possa ter.
O Black Pad ainda é um problema para o ENIG?
Conclusão
Para finalizar, o Black Pad pode promover problemas significativos se deixado para acontecer e não tratado; portanto, neste artigo, discutimos as maneiras de evitá-los e várias maneiras de corrigi-los com eficiência.
PCBTok sinceramente espera que este blog possa contribuir para o processo de tomada de decisão na busca do empreendimento PCB.
Como especialista neste campo, recomendamos a escolha de um fabricante que abriu caminho na indústria há anos, como o PCBTok. Podemos garantir aos nossos consumidores que a possibilidade menos provável de surgimento do Black Pad não estará presente em sua placa.
Se você ainda está em dúvida sobre como nos selecionar, recomendamos que envie suas solicitações conosco!