什么是黑盘现象？-深圳福英达
什么是黑盘现象？
黑盘现象在PCB（印刷电路板）的ENIG（化学镍金）镀层中是一个严重的问题，特别是在对可靠性要求极高的应用领域，如航空和生命维持系统。这种现象不仅影响焊点的外观，更重要的是，它极大地降低了焊点的强度和可靠性，增加了产品在使用中发生故障的风险。
黑盘现象的原因
黑盘现象主要是由于镀金过程中，镀金药水与镍（Ni）层之间发生了激烈的化学反应。这种反应导致镍层被深度腐蚀，形成所谓的“泥浆裂纹”和针刺状的腐蚀沟槽。如图1-1和1.2所示。此外，异常高的富磷（P）层也是黑盘现象的一个典型特征，这进一步加剧了焊点强度的下降。如图1-3所示。
黑盘现象的特征
泥浆裂纹：剥离金层后，镍层表面会出现类似泥浆干涸后留下的裂纹，这是镍层被深度腐蚀的直接证据。
针刺状腐蚀沟槽：通过切片观察，可以清晰地看到镍层内部形成的针刺状腐蚀沟槽，这些沟槽进一步削弱了焊点的结构强度。
异常高的富磷层：富磷层的存在会改变镀层的物理和化学性质，降低焊点的导电性和机械强度。
黑盘对焊点可靠性的影响
黑盘现象的严重程度直接决定了其对焊点可靠性的影响。即使焊点在外观上看起来良好，但如果存在黑盘现象，焊点的强度也会大大降低。在受到较大应力作用时，焊点很容易断开，导致产品故障。
图源自：（SMT工艺不良与组装可靠性书籍）
解决方案
优化化学镍金工艺：调整镀金药水的配方和电镀参数，以减少镀金药水与镍层之间的化学反应，降低镍层的腐蚀程度。
采用替代镀层：对于可靠性要求极高的产品，可以考虑采用其他镀层替代镀金，如镀银、镀锡等。这些镀层在特定条件下可能具有更好的可靠性和稳定性。
加强质量检测：在生产过程中加强质量检测，及时发现并处理黑盘现象，确保产品的焊点质量和可靠性。
改进设计：在产品设计阶段就考虑到焊点的可靠性和稳定性，通过优化焊盘布局、增加焊点数量等方式来提高产品的整体可靠性。
总之，黑盘现象是PCB电镀工艺中需要高度重视的问题。通过优化电镀工艺、采用替代镀层、加强质量检测和改进设计等措施，可以有效地降低黑盘现象的发生率，提高产品的焊点质量和可靠性。
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