Almohadilla negra. ¿El calor eliminará el oro de un acabado ENIG?

Tengo un lote de PCB nuevos con acabado superficial ENIG (níquel electrolítico/oro de inmersión). Mi casa de asambleas ha tenido dos intentos fallidos de llenar los tableros. Estamos tratando de solucionar la situación.

La casa de ensamblaje sugiere que es Black Pad [ 1 ] [ 2 ], que se produce durante la fabricación de PCB pero no se expone hasta el ensamblaje/soldadura. Esto, por supuesto, alejaría la responsabilidad del proceso de montaje.

Con ENIG, el níquel es la superficie de unión, mientras que el oro simplemente protege al níquel. Durante el reflujo, el oro se disuelve en la soldadura. No sabe que hay una "almohadilla negra" hasta que se expone el níquel subyacente.

En mi caso, tenemos una matriz de 15, pero solo estamos completando algunos de los tableros individuales. Las placas restantes no tienen soldadura aplicada; lo único que les pasa es que pasan dos veces por el horno.

Estamos viendo algo que parece una almohadilla negra en estas placas posteriores al horno:

almohadilla negra

Mi pregunta: ¿Se quemará el oro de alguna manera cuando se exponga a condiciones de reflujo, incluso si no se aplica soldadura a las almohadillas? ¿O podría tratarse de un problema completamente diferente?

Información adicional: la imagen hace que parezca que podría haber una máscara de soldadura en las almohadillas, pero en la vida real puede ver que no lo es. Esta es la mejor imagen que me dará mi equipo. Puede (más o menos) ver que la decoloración es diferente a la máscara de soldadura colocada intencionalmente.

blackpad2

Otra edición. Pude obtener una mejor imagen, que se muestra a continuación. Creo que sé lo que está sucediendo, pero no quiero influir en las próximas respuestas.

blackpad3

Esas almohadillas deben estar limpias antes de colocarles un BGA, parece que es del mismo material que la máscara de soldadura. Sería inusual que un proceso de ensamblaje deposite material.
@VoltageSpike De acuerdo :-) ¡Estaban limpios antes de pasar por el proceso de ensamblaje!
Si pasaron por un proceso de montaje, ¿cuál fue? ¿Por qué no hay componentes o soldadura en la placa? El ensamblaje generalmente significa 'poner los componentes en el tablero'
@VoltageSpike Esto es de una matriz parcialmente ensamblada. Soldaron/poblaron algunas de las placas individuales y dejaron las demás en paz. Estas imágenes son de las placas sobrantes que no fueron soldadas, pero pasaron por el horno porque estaban en la misma matriz.
¿Ese es el pegamento del lado inferior?
@SunnyskyguyEE75 ¿Te refieres a las manchas blancas? Es un intento débil de serigrafiar una pequeña parte :-) Un WLCSP de paso de 0,4 mm se encuentra dentro de esas marcas de esquina.
Parece que hay pequeñas bolas metálicas de algo cerca de cada punto problemático. Mi suposición es que es un contaminante metálico no deseado, tal vez fósforo, sobrante del proceso ENIG (y por lo tanto es "culpa" de la fábrica). Antes de las temperaturas de reflujo, las bolas no son visibles porque son muy pequeñas. El calentamiento les permite fusionarse en gotas más grandes. Pediría un prototipo de una fábrica diferente y lo devolvería (menos los chips, por supuesto). :)
¿Alguna vez obtuviste una respuesta sobre esto? Soy curioso

Respuestas (1)

Por completitud

https://blog.epectec.com/urban-legends-of-pcb-processes-enig-black-pad

Todos los informes y análisis apuntan a las condiciones del baño de níquel como la causa principal de la almohadilla negra, siendo el problema principal el exceso de fósforo. Las juntas afectadas se rompen fácilmente y el níquel "negro" corroído queda expuesto, lo que proporciona la base para el término "almohadilla negra". Incluso las casas de producción controladas más estrictas, que monitorean de cerca todos los niveles químicos, las temperaturas y las materias primas entrantes, son víctimas de este problema continuo en algún momento u otro.

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