■ 是一流的碳处理工艺吗？
■ 碳糊能够满足对接触电阻和表面电阻的湿稳定性和低阻值的要求吗？
6.1. 试验计划:
试验板和用碳改良过的试验手机已经被暴露于许多环境和实际的用户试验中。这里讨论这些试验的最重要的部分。在大部分案例中，已经使用ENIG试验板作为参考，以便比较两种表面处理的可靠性。
光板试验：
■ 盐雾试验(2周)
■ SO2腐蚀性气体试验(48小时)
磨损和腐蚀的组合手机级别试验：
■ 循环湿热试验25OC~55OC，98% R.H.(IEC 60068-2-30 Variant 1,延长了6天到六周的时间).
■ 2,500,000次键击+湿热的键盘寿命试验(表1)。这是个特殊设计的用于激发错误的“非标”试验，因此，可以暴露出各种各样试验样本的可靠性等级差异。它模拟了若干年的使用时间。耗时5周完成了此试验，对于每一个5000次键击，都自动测量了电阻。
6.2. 试验结果
6.2.1. 光板盐雾试验
2周的盐雾试验结束后，对试验板进行了视觉检查。高磷ENIG样本腐蚀的如此严重(图21)，以致于不得不放弃了计划中的键功能测试。
碳样本一点也没有腐蚀，但是表面有盐污。使用异丙醇去除盐后，碳表面又焕然一新。经过测量，接触电阻确实仍然低于10欧姆。装上dome sheet以后，按键功能表现正常。
6.2.2. 光板SO2腐蚀性气体试验
ENIG和碳，两者都通过了测试。必须提出的的是，ENIG是使用改良后的高磷ENIG镀上去的。标准ENIG 在早先的试验中已经说明，如果暴露在此试验中，会严重腐蚀，这也是执行高磷ENIG的原因。
6.2.3. 循环湿热试验
在暴露于试验环境的整个过程中，对弹簧触点在碳表面的接触电阻进行了连续监控。弹簧触点的表面处理是电镀金。
在试验结束的时候，接触电阻等级确实低于10欧姆，阻值偏移值也是完全可以接受的。
6.2.4. 磨损和腐蚀组合试验
此试验是按照手机的级别在大量手机UI板上完成的，包括完整的键盘(21键)和用于2个弹簧负载的板对板连接器的接触点(24个)。弹簧连接器采用了电镀金表面处理。试验中组合了不同的碳制造工艺的设置和大量不同的碳糊。
试验显示，为了通过诺基亚的要求，有些供应商需要更多的从实践中总结经验并组织更好的碳工艺设置，而一流的供应商在满足我们的要求和制造能够通过这个严格试验的采用碳工艺的PWB方面没有问题。
图23图解了对一对板对板连接器弹簧有效的接触电阻。如果碳制造工艺失控了(标签：供应商E)，接触电阻在湿热试验中会猛烈的增长，如果制造方法得当，电阻是非常稳定的。
图24(高磷ENIG)和图26(碳)监控了导电介质链的总电阻：弹簧连接器1-碳接触盘-铜迹线-碳键外圆-铜迹线-碳接触盘-簧连接器2。在试验中，我们把200欧姆定义为此导电介质链合格/不良的标准。
在ENIG的试验中(图24)，在步骤#3，湿热暴露试验之后大约200，000次键击，电阻开始不规则的轻微增长。400，000次键击之后，第一次出现了键功能障碍。在步骤#5(第二次湿热暴露试验之后不久)，键功能变得非常不稳定。在对样本做了视觉检查之后，其根本原因变得非常清晰。图25说明，metal dome已经磨穿了金表面，漏出来的镍已经开始严重腐蚀。
在碳的试验中(图26)，电阻从13欧姆增长到大约80欧姆的水平(图26)。这个变化是完全可以接受的，而且远远低于最大200欧姆的要求。在整个2，500，000次键击中，没有发现一个按键故障。
从对试验样本的视觉检查中获得了令人惊讶的体验：整个碳表面看起来完整无损，没有任何磨损或腐蚀的迹象(图27)。只有依靠特殊的照明装置，才可能发现在有些地方碳曾经与dome接触过。
6.2.5. 生命周期的极端试验
在优秀的试验结果的鼓励下，在其中的36个样本上再次进行了磨损和腐蚀试验，所以总的冲击是5，000，000次键击和4次湿热试验周期。电阻仍然处于100欧姆一下，整个碳表面依然看起来完整无损，也没有任何磨损或腐蚀的迹象。
6.2.6.腐蚀和生命周期的极端试验
对于6.2.4中描述的采用碳+OSP的UI板，在18个样本上执行了下述组合试验：
1. 把ＰＷＢ在盐雾中暴露１周
2. 使用异丙醇去除盐污
3. 暴露于无铅回流焊曲线中
4. 装配dome-sheet和手机结构件
5. 暴露于2，500，000次键击的磨损和腐蚀组合试验中
所有样本在装配之后都能理想的工作，并通过了步骤#1，#2 和#3 (1,000,000次键击和一次湿热周期)。
在第二次暴露于湿热试验后，其中的18个样本在步骤#4之后立即出现了少数不规则的按键功能故障。在步骤#5中不久，这些有故障的样本中的2个样本又重新可以正常工作了。
试验最后的结果是：
◎ 18个样本中，17个具有正常的按键功能。

7. 结论
特别的，对于移动电子设备，由于不存在一种既能提供很高的焊料连接可靠性又能提高供很高的机电接触点可靠性的表面处理方法，所以需要比现在更进一步重视选择一个正确的表面处理方法。
7.1. 用于热焊接的表面处理:
通常不推荐在ENIG上进行热焊接，并且应该禁止用于BGA类型的器件。来自制造业和大量手机的野外反馈的证据证明，使用OSP替代PWB焊盘上的ENIG后，明显降低了由于BGA器件焊料连接界面断裂导致的故障。
最初在使用锡/铅焊料的时候引入了OSP，但是现在已经能够满足对优秀无铅焊料焊料连接的要求了。此外，仍然可能考虑在以后把浸银作为OSP的增补处理方法。
7.2. 用于接触盘的表面处理:
电镀金(厚度超过0.8微米)是一个可靠的选择，但是设计(汇流母线)和工艺无法总能兼容，而且在PWB行业，它的可利用性几乎就是海市蜃楼一般。不幸的是，其工艺成本很高，超出了高产量低成本产品的要求范围。
在柔性PWB行业，电镀金或多或少是一个标准工艺，但是这些柔性线路板无论如何都很昂贵，大多用于高端产品。
对于PWB上接触点较少，又要求接触点的接触电阻很低(小于100毫欧姆)和可靠性很高的场合，相对于镀金，厚金电镀的取放盘是一个较便宜和颇具吸引力的选择。这种情况下，PWB只需要OSP即可。
碳比金的价更高，所以它提供了比ENIG------位于那些可以接受高达10欧姆电阻的地方，如键盘，ESD保护区和大部分弹簧接触盘等之上------更出众的可靠性。碳是当今最便宜和可以利用的接触表面处理方法，它具有非常高的抗腐蚀性和优秀的抗磨损性。
7.3. 总结
在便携式电子产品的早期设计阶段，认真考虑和选择要使用的PWB表面处理方法是非常重要的。
影响选择的主要因素有：
接触设备的类型，材料和形状，可以利用的技术和工艺。只有考虑所有这些因素，才有可能满足动态并不断变化的市场上的最终用户对可靠性的期望。