Hvernig á að velja yfirborðsáferð fyrir PCB hönnunina þína
Ⅱ Mat og samanburður
Sent: 16. nóvember 2022
Flokkar: Blogg
Merki: pcb,pcba,PCb samsetningu,PCB framleiðslu, PCB yfirborðsáferð
Það eru margar ábendingar um yfirborðsáferð, svo sem blýlaust HASL á í vandræðum með að hafa stöðuga flatleika.Rafgreiningar Ni/Au er mjög dýrt og ef of mikið gull er sett á púðann getur það leitt til brothættra lóðmálmsliða.Immersion tin hefur lóðunarhæfni niðurbrot eftir útsetningu fyrir mörgum hitalotum, eins og í efri og neðri hlið PCBA endurrennslisferlis osfrv.. Mismunurinn á ofangreindum yfirborðsáferð þarf að vera greinilega meðvitaður.Taflan hér að neðan sýnir gróft mat á yfirborðsáferð prentaðra hringrása sem oft er notuð.
Tafla 1 Stutt lýsing á framleiðsluferli, mikilvægum kostum og göllum og dæmigerðri notkun á vinsælum blýlausum yfirborðsáferð PCB
| PCB yfirborðsáferð | Ferli | Þykkt | Kostir | Ókostir | Dæmigert forrit |
| Blýlaust HASL | PCB plötur eru sökkt í bráðnu tini baði og síðan var blásið með heitu lofthnífum til að fjarlægja flatt klapp og umfram lóðmálmur. | 30µin (1µm) -1500µin (40µm) | Góð lóðahæfni;Víða fáanlegt;Hægt að gera við/endurvinna;Löng hilla löng | Ójafnt yfirborð;Hitaáfall;Léleg bleyta;Lóðabrún;Tengdir PTHs. | Víða á við;Hentar fyrir stærri púða og bil;Hentar ekki fyrir HDI með <20 mil (0,5 mm) fínni tónhæð og BGA;Ekki gott fyrir PTH;Hentar ekki fyrir þykkt kopar PCB;Venjulega, notkun: Hringrásartöflur fyrir rafmagnsprófanir, handlóðun, sum afkastamikil rafeindatækni eins og flug- og hernaðartæki. |
| OSP | Lífrænt efnasamband er borið á yfirborð borðsins með efnafræðilegum hætti og myndar lífrænt málmlag til að vernda óvarinn kopar gegn ryði. | 46µin (1,15µm)-52µin (1,3µm) | Lítill kostnaður;Púðar eru einsleitar og flatar;Góð lóðahæfni;Getur verið eining með öðrum yfirborðsáferð;Ferlið er einfalt;Hægt að endurvinna (inni á verkstæði). | Viðkvæm fyrir meðhöndlun;Stutt geymsluþol.Mjög takmörkuð lóðmálmdreifing;Lóðunarhæfni niðurbrot með hækkuðu hitastigi og lotum;Óleiðandi;Erfitt að skoða, UT rannsaka, jónandi & press-fit áhyggjur | Víða á við;Hentar vel fyrir SMT / fína velli / BGA / litla hluti;Berið fram borð;Ekki gott fyrir PTH;Hentar ekki fyrir krumputækni |
| ENIG | Efnafræðilegt ferli sem húðar óvarinn kopar með nikkel og gulli, þannig að það samanstendur af tvöföldu lagi af málmhúð. | 2µin (0.05µm)– 5µin (0.125µm) af gulli yfir 120µin (3µm) – 240µin (6µm) af nikkel | Frábær lóðanleiki;Púðar eru flatir og einsleitir;Al vír beygjanleiki;Lítið snertiþol;Langt geymsluþol;Góð tæringarþol og ending | "Black Pad" áhyggjuefni;Merkjatap fyrir merki heiðarleika forrita;ófær um að endurvinna | Frábært fyrir samsetningu á fínni hæð og flókinni yfirborðsfestingu (BGA, QFP…);Frábært fyrir margar lóðunargerðir;Æskilegt fyrir PTH, press fit;Wire Bondable;Mælt er með PCB með mikilli áreiðanleikanotkun eins og flug-, her-, læknis- og hágæðaneytendur osfrv .;Ekki mælt með snertiflötum. |
| Rafgreiningar Ni/Au (mjúkt gull) | 99,99% hreint – 24 karata gull sett yfir nikkellag í gegnum rafgreiningarferli áður en lóðagríma. | 99,99% hreint gull, 24 karata 30µin (0.8µm) -50µin (1.3µm) yfir 100µin (2.5µm) -200µin (5µm) nikkel | Hart, endingargott yfirborð;Mikil leiðni;Flatleiki;Al vír beygjanleiki;Lítið snertiþol;Langt geymsluþol | Dýr;Au brothætt ef of þykkt;Skipulagstakmarkanir;Aukin vinnsla/vinna mikil;Hentar ekki til lóðunar;Húðun er ekki einsleit | Aðallega notað í vír (Al & Au) tengingu í flísapakka eins og COB (Chip on Board) |
| Rafgreiningar Ni/Au (harðgull) | 98% hreint – 23 karata gull með herðingarefni bætt við húðunarbaðið sem sett er yfir nikkellag með rafgreiningarferli. | 98% hreint gull, 23 karat30µin(0.8µm) -50µin(1.3µm) yfir 100µin(2.5µm) -150µin(4µm) nikkel | Frábær lóðanleiki;Púðar eru flatir og einsleitir;Al vír beygjanleiki;Lítið snertiþol;Endurvinnanleg | Slitið (meðhöndlun og geymsla) tæringu í umhverfi með miklu brennisteini;Minni valkostur aðfangakeðju til að styðja við þessa frágang;Stutt notkunargluggi á milli samsetningarstiga. | Aðallega notað fyrir raftengingar eins og brúntengi (gullfingur), IC burðarborð (PBGA/FCBGA/FCCSP...), lyklaborð, rafhlöðusengi og sumir prófunarpúðar osfrv. |
| Immersion Ag | Silfurlag er sett á koparyfirborð með raflausu málunarferli eftir ætingu en fyrir lóðagrímu | 5µin (0.12µm) -20µin (0.5µm) | Frábær lóðanleiki;Púðar eru flatir og einsleitir;Al vír beygjanleiki;Lítið snertiþol;Endurvinnanleg | Slitið (meðhöndlun og geymsla) tæringu í umhverfi með miklu brennisteini;Minni valkostur aðfangakeðju til að styðja við þessa frágang;Stutt notkunargluggi á milli samsetningarstiga. | Hagkvæmur valkostur við ENIG fyrir Fine Traces og BGA;Tilvalið fyrir háhraða merkjanotkun;Gott fyrir himnurofa, EMI vörn og álvírtengingu;Hentar fyrir pressupassa. |
| Immersion Sn | Í rafmagnslausu efnabaði sest hvítt þunnt lag af tin beint á kopar á rafrásum sem hindrun til að forðast oxun. | 25µin (0.7µm)-60µin (1.5µm) | Best fyrir pressfit tækni;Arðbærar;Planar;Framúrskarandi lóðahæfileiki (þegar það er nýtt) og áreiðanleiki;Flatleiki | Lóðunarhæfni niðurbrot með hækkuðum hitastigi og lotum;Óvarið tini á lokasamsetningu getur tært;Meðhöndlun mála;Tin Wiskering;Hentar ekki fyrir PTH;Inniheldur Thiourea, þekkt krabbameinsvaldandi. | Mæli með fyrir framleiðslu í miklu magni;Gott fyrir SMD staðsetningu, BGA;Best fyrir presspassa og bakplan;Ekki er mælt með því fyrir PTH, snertirofa og notkun með grímum sem hægt er að fjarlægja |
Tafla 2 Mat á dæmigerðum eiginleikum nútíma PCB yfirborðsáferðar við framleiðslu og notkun
| Framleiðsla á algengustu yfirborðsáferð | |||||||||
| Eiginleikar | ENIG | ENEPIG | Mjúkt gull | Harð gull | IAg | ISn | HASL | HASL- LF | OSP |
| Vinsældir | Hár | Lágt | Lágt | Lágt | Miðlungs | Lágt | Lágt | Hár | Miðlungs |
| Ferliskostnaður | Hátt (1,3x) | Hátt (2,5x) | Hæsta (3,5x) | Hæsta (3,5x) | Miðlungs (1,1x) | Miðlungs (1,1x) | Lágt (1,0x) | Lágt (1,0x) | Lægsta (0,8x) |
| Innborgun | Dýfing | Dýfing | Raflausn | Raflausn | Dýfing | Dýfing | Dýfing | Dýfing | Dýfing |
| Geymsluþol | Langt | Langt | Langt | Langt | Miðlungs | Miðlungs | Langt | Langt | Stutt |
| RoHS samhæft | Já | Já | Já | Já | Já | Já | No | Já | Já |
| Yfirborð Co-planarity fyrir SMT | Æðislegt | Æðislegt | Æðislegt | Æðislegt | Æðislegt | Æðislegt | Aumingja | Góður | Æðislegt |
| Óvarinn kopar | No | No | No | Já | No | No | No | No | Já |
| Meðhöndlun | Eðlilegt | Eðlilegt | Eðlilegt | Eðlilegt | Gagnrýnið | Gagnrýnið | Eðlilegt | Eðlilegt | Gagnrýnið |
| Ferlaátak | Miðlungs | Miðlungs | Hár | Hár | Miðlungs | Miðlungs | Miðlungs | Miðlungs | Lágt |
| Endurvinnslugeta | No | No | No | No | Já | Ekki lagt til | Já | Já | Já |
| Nauðsynleg hitauppstreymi | margfeldi | margfeldi | margfeldi | margfeldi | margfeldi | 2-3 | margfeldi | margfeldi | 2 |
| Skurðarmál | No | No | No | No | No | Já | No | No | No |
| Hitalost (PCB MFG) | Lágt | Lágt | Lágt | Lágt | Mjög lágt | Mjög lágt | Hár | Hár | Mjög lágt |
| Lítil viðnám / hár hraði | No | No | No | No | Já | No | No | No | N/A |
| Notkun á algengustu yfirborðsáferð | |||||||||
| Umsóknir | ENIG | ENEPIG | Mjúkt gull | Harð gull | IAg | ISn | HASL | LF-HASL | OSP |
| Stífur | Já | Já | Já | Já | Já | Já | Já | Já | Já |
| Flex | Takmarkað | Takmarkað | Já | Já | Já | Já | Já | Já | Já |
| Flex-Stífur | Já | Já | Já | Já | Já | Já | Já | Já | Ekki valinn |
| Fínn Pitch | Já | Já | Já | Já | Já | Já | Ekki valinn | Ekki valinn | Já |
| BGA og μBGA | Já | Já | Já | Já | Já | Já | Ekki valinn | Ekki valinn | Já |
| Margfaldur lóðanleiki | Já | Já | Já | Já | Já | Já | Já | Já | Takmarkað |
| Flip Chip | Já | Já | Já | Já | Já | Já | No | No | Já |
| Ýttu á Fit | Takmarkað | Takmarkað | Takmarkað | Takmarkað | Já | Æðislegt | Já | Já | Takmarkað |
| Í gegnum holu | Já | Já | Já | Já | Já | No | No | No | No |
| Vírbinding | Já (Al) | Já (Al, Au) | Já (Al, Au) | Já (Al) | Breytilegt (Al) | No | No | No | Já (Al) |
| Lóðmálmur bleytahæfni | Góður | Góður | Góður | Góður | Mjög gott | Góður | Aumingja | Aumingja | Góður |
| Heilindi lóðmálms | Góður | Góður | Aumingja | Aumingja | Æðislegt | Góður | Góður | Góður | Góður |
Geymsluþolið er mikilvægur þáttur sem þú þarft að hafa í huga þegar þú gerir framleiðsluáætlanir þínar.Geymsluþoler aðgerðarglugginn sem gerir frágangnum fullkomna PCB-suðuhæfni.Það er mikilvægt að ganga úr skugga um að öll PCB þín séu sett saman innan geymsluþols.Auk efnis og ferlis sem gera yfirborðsáferð hefur mikil áhrif á geymsluþol frágangsmeð PCB pökkun og geymslu.Strangt umsækjandi um rétta geymsluaðferðafræði sem mælt er með í IPC-1601 leiðbeiningum mun varðveita suðuhæfni og áreiðanleika lýkingarinnar.
Tafla3 Geymsluþol Samanburður á vinsælum yfirborðsáferð PCB
|
| Dæmigert SHEL LIFE | Ráðlagður geymsluþol | Rework Chance |
| HASL-LF | 12 mánuðir | 12 mánuðir | JÁ |
| OSP | 3 mánuðir | 1 Mánuður | JÁ |
| ENIG | 12 mánuðir | 6 mánuðir | NEI* |
| ENEPIG | 6 mánuðir | 6 mánuðir | NEI* |
| Rafgreiningar Ni/Au | 12 mánuðir | 12 mánuðir | NO |
| IAg | 6 mánuðir | 3 mánuðir | JÁ |
| ISn | 6 mánuðir | 3 mánuðir | JÁ** |
* Fyrir ENIG og ENEPIG frágang er endurvirkjunarlota í boði til að bæta yfirborðsbleyta og geymsluþol.
** Ekki er mælt með endurvinnslu á tini.
Til bakatil bloggs
Pósttími: 16. nóvember 2022
