{"id":2398,"date":"2025-09-04T06:51:53","date_gmt":"2025-09-04T06:51:53","guid":{"rendered":"https:\/\/flj-pcb.com\/?page_id=2398"},"modified":"2025-09-26T06:15:21","modified_gmt":"2025-09-26T06:15:21","slug":"enig-pcb","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/flj-pcb.com\/de_at\/pcb-manufacturer\/enig-pcb\/","title":{"rendered":"ENIG - \u00dcbersicht und Details"},"content":{"rendered":"
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

ENIG steht f\u00fcr Chemisch Nickel Immersionsgold. Man nennt es auch Chemisch-Nickel-Tauchgold. Es handelt sich um eine Oberfl\u00e4chenveredelung, die bei Leiterplatten (PCBs) verwendet wird. H\u00e4ufig wird die Abk\u00fcrzung ENIG verwendet oder es wird von einer chemischen Goldplatte gesprochen. Heute werden viele PCBA<\/a> Platinen in Mobiltelefonen verwenden ENIG. Einige BGA<\/a> Tr\u00e4gerkarten verwenden ebenfalls ENIG.<\/p>

\"\"<\/p>

Im Vergleich zu galvanisch abgeschiedenem Nickel-Gold ben\u00f6tigt ENIG w\u00e4hrend der Beschichtungsschritte keinen Strom auf der Leiterplatte. Es muss auch kein Draht zu jedem Pad gezogen werden, um Nickel und Gold aufzubringen. Da der Prozess einfacher ist, k\u00f6nnen die Hersteller viele Leiterplatten schnell herstellen. Das Ergebnis ist ein h\u00f6herer Aussto\u00df und niedrigere Kosten.<\/p>

ENIG-Produktionsablauf<\/h1>

Hier sind zwei g\u00e4ngige Produktionsabl\u00e4ufe zu sehen. Die erste ist der normale ENIG-Fluss. Die zweite ist der Dickgoldfluss f\u00fcr Pads, die mehr Gold ben\u00f6tigen.<\/p>

Typischer ENIG-Fluss:<\/strong>
Horizontale Vorreinigung \u2192 Platinen einlegen \u2192 Entfetten (Ent\u00f6len) \u2192 Sp\u00fclen mit Wasser (x2) \u2192 Mikro-\u00c4tzen \u2192 Sp\u00fclen mit Wasser (x2) \u2192 S\u00e4urereinigen \u2192 Sp\u00fclen mit reinem Wasser (x2) \u2192 Vortauchen \u2192 Aktivieren \u2192 Sp\u00fclen mit reinem Wasser (x3) \u2192 Chemisches Vernickeln (Ni\/P) \u2192 Sp\u00fclen mit reinem Wasser (x2) \u2192 Tauchvergoldung \u2192 R\u00fcckgewinnung \u2192 Sp\u00fclen mit reinem Wasser (x2) \u2192 Entladen \u2192 Platinenwaschen \u2192 Platinenpr\u00fcfung<\/p>

Dickes Gold flie\u00dft:<\/strong>
Horizontale Vorreinigung \u2192 Platten einlegen \u2192 Entfetten \u2192 Sp\u00fclen mit Wasser (x2) \u2192 Mikro\u00e4tzung \u2192 Sp\u00fclen mit Wasser (x2) \u2192 S\u00e4urereinigung \u2192 Sp\u00fclen mit reinem Wasser (x2) \u2192 Vortauchen \u2192 Aktivierung \u2192 Sp\u00fclen mit reinem Wasser (x3) \u2192 Chemische Nickelablagerung (Ni\/P) \u2192 Sp\u00fclen mit reinem Wasser (x2) \u2192 Vortauchen f\u00fcr Gold \u2192 Dicke Goldablagerung \u2192 R\u00fcckgewinnung \u2192 Sp\u00fclen mit reinem Wasser (x2) \u2192 Entladen \u2192 Plattenw\u00e4sche \u2192 Platteninspektion<\/p>

Erl\u00e4uterungen zu den wichtigsten Schritten - einfach<\/h1>

Vorbehandlung: Ziel ist es, das Kupfer zu b\u00fcrsten oder sandzustrahlen, um Oxide zu entfernen. Dadurch wird auch die Kupferoberfl\u00e4che aufgeraut. Durch das Aufrauen k\u00f6nnen Nickel und Gold sp\u00e4ter besser haften.<\/p>

Mikro-\u00c4tzen: Verwenden Sie Natriumpersulfat oder Schwefels\u00e4ure, um das Oxid auf Kupfer zu entfernen. Micro-etch reduziert auch tiefe Kratzer, die durch B\u00fcrsten verursacht werden. Tiefe B\u00fcrstenspuren k\u00f6nnen dazu beitragen, dass Tauchgold das Nickel sp\u00e4ter angreift.<\/p>

Aktivierung: Kupfer kann die chemische Nickelabscheidung nicht von selbst in Gang setzen. Daher wird zun\u00e4chst eine d\u00fcnne Schicht Palladium (Pd) auf das Kupfer aufgebracht. Palladium wirkt als Katalysator f\u00fcr die Nickelabscheidung. Die Chemie nutzt die Tatsache, dass Kupfer aktiver ist als Palladium. Palladiumionen reduzieren sich zu Palladiummetall und haften an der Kupferoberfl\u00e4che.<\/p>

Chemisch-Nickel (Ni\/P): Hierbei handelt es sich um eine Nickel-Phosphor-Lagerst\u00e4tte. Seine Hauptaufgabe besteht darin, die Migration und Diffusion zwischen Kupfer und Gold zu verhindern. Au\u00dferdem reagiert sie beim L\u00f6ten mit dem Lot und bildet intermetallische Verbindungen (IMC). Mit anderen Worten: Die Nickelschicht verhindert, dass Kupfer in das Lot eindringt, und unterst\u00fctzt die L\u00f6tverbindung.<\/p>

Chemisch vergoldet: Gold sch\u00fctzt das Nickel vor Oxidation. Gold reagiert nicht mit der L\u00f6tchemie. Zu viel Gold kann die Festigkeit der L\u00f6tstelle verringern. Daher muss die Goldschicht das Nickel nur gut genug bedecken, um Oxidation zu verhindern. Wenn Sie Chip On Board (COB)-Drahtbonding betreiben, ben\u00f6tigen Sie eine dickere Goldschicht. F\u00fcr die meisten Oberfl\u00e4chenpads ist eine d\u00fcnne Schicht von etwa 0,05 \u00b5m (2 \u00b5\u201d) oder d\u00fcnner \u00fcblich. Diese d\u00fcnne Schicht ist leicht zu kontrollieren und senkt die Kosten im Vergleich zu galvanisch aufgebrachtem Nickel-Gold.<\/p>

Warum ENIG-Gold d\u00fcnn ist und das Risiko<\/h1>

Da ENIG-Gold sehr d\u00fcnn ist, sch\u00fctzt es Nickel nur vor Luft und Korrosion. Wenn das Gold nicht ausreicht, kommt das Nickel mit der Luft in Kontakt und korrodiert. Oder das Gold kann durch das s\u00e4urehaltige Goldbad \u00fcber\u00e4tzt werden. In beiden F\u00e4llen kann es zu \u201cschwarzem Nickel\u201d oder \u201cschwarzem Pad\u201d kommen. Die Goldschicht kann mit dem Auge noch gl\u00e4nzend aussehen. Eine Sichtpr\u00fcfung ist also nicht zuverl\u00e4ssig. Es ist sehr wichtig, die Qualit\u00e4t von ENIG-Leiterplatten vor der Montage zu pr\u00fcfen.<\/p>

Schwarzer Nickel - wie er entsteht und warum er schlecht ist<\/h1>

Die Qualit\u00e4t der Nickelschicht h\u00e4ngt von der Zusammensetzung des Nickelbads und der Temperaturkontrolle w\u00e4hrend der chemischen Abscheidung ab. Auch der Tauchgoldschritt wirkt sich auf das Ergebnis aus. Beim chemischen Nickelverfahren werden Hypophosphit (Natriumhypophosphit) und Nickelsalze in einer selbstkatalysierten Reaktion verwendet. Die Ablagerung enth\u00e4lt etwas Phosphor (P). Untersuchungen zeigen, dass der normale Phosphorgehalt in der Nickelabscheidung etwa 7% bis 10% betragen sollte. Wenn das Bad nicht gut gehalten wird oder die Temperaturkontrolle versagt, wird der Phosphorgehalt au\u00dferhalb dieses Bereichs liegen.<\/p>

\"PCB<\/p>

Wenn der Phosphorgehalt zu niedrig ist, kann die Nickelschicht leicht korrodieren. Diese Korrosion beginnt oft damit, dass das saure Goldbad das Nickel angreift. Ist der Phosphorgehalt zu hoch, wird die Schicht hart. Das verschlechtert die L\u00f6tbarkeit. Auch die Bildung von zuverl\u00e4ssigen L\u00f6tstellen wird dadurch beeintr\u00e4chtigt.<\/p>

Wenn die Nickelablagerung wenig Phosphor aufweist und der Tauchgoldschritt nicht gut gehandhabt wird, kann die Goldschicht stark rei\u00dfen. Bei der sp\u00e4teren Reinigung kann das saure Goldbad schwer zu entfernen sein. Freiliegendes Nickel korrodiert an der Luft schneller. Dies f\u00fchrt zu schwarzem Nickel, auch Black Pad genannt. Schwarzes Pad verursacht schlechte L\u00f6tstellen.<\/p>

Wenn sich schwarzer Nickel bildet, kann die Goldschicht auf der Platinenoberfl\u00e4che noch gl\u00e4nzend und golden aussehen. Man k\u00f6nnte also meinen, das Pad sei in Ordnung. Beim Hochtemperaturl\u00f6ten l\u00f6st sich die Goldschicht schnell in der L\u00f6tpaste auf. Das korrodierte Nickel kann nicht mit dem geschmolzenen Lot reagieren und eine intermetallische Verbindung (IMC) bilden. Dadurch sinkt die Zuverl\u00e4ssigkeit der L\u00f6tstelle. Die L\u00f6tstellen brechen dann leicht bei kleinen \u00e4u\u00dferen Kr\u00e4ften.<\/p>

Phosphorreiche Schicht - Entstehung und Schaden<\/h1>

Bei ENIG ist das Metall, das sich mit dem Lot legiert, Nickel. Die typische intermetallische Verbindung (IMC) ist Ni3Sn4. Der Phosphor im Nickel verbindet sich nicht mit der Metallverbindung. Der Phosphor ist jedoch in der Nickelschicht vorhanden und gleichm\u00e4\u00dfig verteilt. Wenn Nickel reagiert und IMC bildet, sammelt sich der restliche Phosphor an. Er konzentriert sich am Rand der IMC und bildet eine phosphorreiche Schicht.<\/p>

Wenn die phosphorreiche Schicht zu dick ist, ist ihre Festigkeit gering. Wenn eine L\u00f6tstelle unter Spannung steht, bricht die schw\u00e4chste Stelle zuerst. Oft ist die phosphorreiche Schicht diese schwache Stelle. Dann sinkt die Zuverl\u00e4ssigkeit der L\u00f6tstelle.<\/p>

\"Phosphorus-rich<\/p>

Dies ist bei bleifreien Prozessen mit hoher Erw\u00e4rmung noch schlimmer. Wenn die Prozesssteuerung schlecht ist, wird die IMC dick. Mehr IMC bedeutet mehr Phosphorreste. So w\u00e4chst die phosphorreiche Schicht. Das Ergebnis ist ein h\u00f6heres Risiko von L\u00f6tstellenausf\u00e4llen. Die phosphorreiche Schicht ist als dunkles Band zwischen der IMC und dem Nickel zu erkennen. Die energiedispersive R\u00f6ntgenspektroskopie (EDS) zeigt, dass dieses Band einen sehr hohen Phosphorgehalt aufweist. Viele Fehlerf\u00e4lle zeigen, dass die phosphorreiche Schicht Risse in der Verbindung verursacht.<\/p>

Verhinderung von schwarzem Nickel und phosphorhaltigen Schichten<\/h1>

Sowohl schwarze Nickel- als auch phosphorreiche Schichten sind versteckte M\u00e4ngel. Bei normalen Sichtkontrollen k\u00f6nnen sie \u00fcbersehen werden. Aber wenn wir ihre Ursachen kennen, k\u00f6nnen wir sie durch gute Kontrollen verhindern.<\/p>

F\u00fcr schwarzes Nickel:<\/p>