Како да изберете површинска завршница за вашиот дизајн на ПХБ
Ⅱ Евалуација и споредба
Објавено: 16 ноември 2022 година
Категории: Блогови
Тагови: PCB,pcba,склопување на PCB,производство на PCB, финиш на површината на PCB
Има многу совети за завршна обработка на површината, како на пример, HASL без олово има проблем да има постојана плошност.Електролитичкото Ni/Au е навистина скапо и ако се наталожи премногу злато на подлогата, може да доведе до кршливи споеви за лемење.Калајот за потопување има деградација на лемењето по изложување на повеќе циклуси на топлина, како во процесот на преточување на PCBA од горната и долната страна, итн. Разликите во горенаведените површински завршетоци треба да бидат јасно свесни.Табелата подолу покажува груба проценка за често применетите површински завршетоци на печатените кола.
Табела 1 Краток опис на производниот процес, значајни добрите и лошите страни и типичните апликации на популарните облоги на површината без олово на ПХБ
Површинска завршница на ПХБ | Процес | Дебелина | Предности | Недостатоци | Типични апликации |
HASL без олово | ПХБ плочите се потопуваат во када од стопен калај, а потоа се дуваат со ножеви со топол воздух за рамно тапкање и отстранување на вишокот лемење. | 30µin(1µm) -1500µin(40µm) | Добра лемење;Широко достапни;Може да се поправи/преработи;Долга полица долга | Нерамни површини;Термички шок;Лошо мокрење;Мост за лемење;Приклучени PTHs. | Широко применлив;Погоден за поголеми влошки и растојание;Не е погодно за HDI со <20 mil (0,5mm) тенок чекор и BGA;Не е добро за PTH;Не одговара за дебел бакар ПХБ;Вообичаено, примена: табли за електрично тестирање, рачно лемење, некои електроника со високи перформанси, како што се воздушната и воените уреди. |
OSP | Хемиски нанесувајќи органско соединение на површината на плочите формирајќи органски метален слој за заштита на изложениот бакар од 'рѓа. | 46µin (1,15µm)-52µin (1,3µm) | Ниска цена;Влошките се униформни и рамни;Добра лемење;Може да биде единечна со други површински завршетоци;Процесот е едноставен;Може да се преработи (во внатрешноста на работилницата). | Чувствителни на ракување;Краток рок на траење.Многу ограничено ширење на лемењето;Деградација на лемење со покачена температура и циклуси;Непроводен;Тешко е да се прегледа, проблеми со ИКТ сонда, јонски и притисни | Широко применлив;Добро прилагоден за SMT/фини терени/BGA/мали компоненти;Даски за сервирање;Не е добро за PTHs;Не е погоден за технологија на стегање |
ENIG | Хемиски процес кој го обложува изложениот бакар со никел и злато, така што се состои од двоен слој метален слој. | 2µin (0,05µm) – 5µin (0,125µm) злато над 120µin (3µm) – 240µin (6µm) никел | Одлично лемење;Влошките се рамни и униформни;Ал жица виткање;Низок отпор на контакт;Долг рок на траење;Добра отпорност на корозија и издржливост | Концерн „Црна подлога“;Губење на сигнал за апликации за интегритет на сигналот;не може да се преработи | Одлично за монтажа на фин терен и сложено поставување на површинска монтажа (BGA, QFP…);Одлично за повеќе видови лемење;Се претпочита за PTH, притисни фит;жица за врзување;Препорачај за ПХБ со примена со висока доверливост како што се воздушната, воената, медицинската и врвните потрошувачи итн.;Не се препорачува за подлоги за контакт со допир. |
Електролитски Ni/Au (меко злато) | 99,99% чисто – 24 каратно злато нанесено преку никел слој преку електролитски процес пред маска за лемење. | 99,99% чисто злато, 24 карати 30µin (0,8µm) -50µin (1,3µm) над 100µin (2,5µm) -200µin (5µm) никел | Цврста, издржлива површина;Голема спроводливост;Плошност;Ал жица виткање;Низок отпор на контакт;Долг рок на траење | Скапо;Au кршливост ако е премногу дебела;Ограничувања на распоредот;Дополнителна обработка / трудоинтензивна;Не одговараат за лемење;Облогата не е униформа | Главно се користи за поврзување со жица (Al & Au) во пакет со чипови како што е COB (чип на одборот) |
Електролитски Ni/Au (тврдо злато) | 98% чисто – 23 каратно злато со зацврстувачи додадени во бањата за обложување нанесени преку никел слој преку електролитски процес. | 98% чисто злато, 23 карати 30 μin (0,8 μm) -50 μин (1,3 μm) над 100 μин (2,5 μm) -150 μин (4 μm) никел | Одлично лемење;Влошките се рамни и униформни;Ал жица виткање;Низок отпор на контакт;Повторно обработливо | Заматување (ракување и складирање) на корозија во средина со висока содржина на сулфур;Намалени опции за синџирот на снабдување за поддршка на оваа завршница;Краток работен прозорец помеѓу фазите на склопување. | Главно се користи за електрична интерконекција, како што се рабните конектори (златен прст), IC-носачки плочи (PBGA/FCBGA/FCCSP...), тастатури, контакти за батерии и некои тест-плочки итн. |
Потопување Аг | Сребрениот слој се депонира на бакарна површина преку процес на електрично обложување по офорт, но пред маската за лемење | 5µin(0,12µm) -20µin(0,5µm) | Одлично лемење;Влошките се рамни и униформни;Ал жица виткање;Низок отпор на контакт;Повторно обработливо | Заматување (ракување и складирање) на корозија во средина со висока содржина на сулфур;Намалени опции за синџирот на снабдување за поддршка на оваа завршница;Краток работен прозорец помеѓу фазите на склопување. | Економична алтернатива на ENIG за фини траги и BGA;Идеален за примена на сигнали со голема брзина;Добро за мембрански прекинувачи, EMI оклоп и поврзување на алуминиумска жица;Погоден за притискање на печатот. |
Immersion Sn | Во хемиска бања без електроника, бел тенок слој од Калај се депонира директно на бакар од таблите како бариера за избегнување на оксидација. | 25µin (0,7µm)-60µin (1,5µm) | Најдобро за технологија на приспособување;Рентабилно;Планарна;Одлично лемење (кога е свежо) и сигурност;Плошност | Деградација на лемење со покачени температури и циклуси;Изложениот калај на финалното склопување може да кородира;Ракување со прашања;Тин Wiskering;Не е погоден за PTH;Содржи тиуреа, познат канцероген. | Препорачај за големи количества продукции;Добро за поставување SMD, BGA;Најдобро за притискање на печатот и задни рамнини;Не се препорачува за PTH, контактни прекинувачи и употреба со маски што се лупат |
Табела 2 Евалуација на типичните својства на модерните површински завршетоци на ПХБ при производство и примена
Производство на најчесто користени завршни површини | |||||||||
Својства | ENIG | ЕНЕПИГ | Меко злато | Тврдо злато | IAg | ISn | HASL | HASL- LF | OSP |
Популарност | Високо | Ниско | Ниско | Ниско | Средно | Ниско | Ниско | Високо | Средно |
Цена на процесот | Висок (1,3x) | Високо (2,5x) | Највисока (3,5x) | Највисока (3,5x) | Средно (1,1x) | Средно (1,1x) | Ниско (1,0x) | Ниско (1,0x) | Најниска (0,8x) |
Депозит | Потопување | Потопување | Електролитски | Електролитски | Потопување | Потопување | Потопување | Потопување | Потопување |
Рок на траење | Долго | Долго | Долго | Долго | Средно | Средно | Долго | Долго | Кратко |
Во согласност со RoHS | Да | Да | Да | Да | Да | Да | No | Да | Да |
Површинска ко-рамнина за SMT | Одлично | Одлично | Одлично | Одлично | Одлично | Одлично | Сиромашните | Добро | Одлично |
Откриен бакар | No | No | No | Да | No | No | No | No | Да |
Ракување | Нормално | Нормално | Нормално | Нормално | Критички | Критички | Нормално | Нормално | Критички |
Процес напор | Средно | Средно | Високо | Високо | Средно | Средно | Средно | Средно | Ниско |
Капацитет за преработка | No | No | No | No | Да | Не е предложено | Да | Да | Да |
Потребни термички циклуси | повеќекратни | повеќекратни | повеќекратни | повеќекратни | повеќекратни | 2-3 | повеќекратни | повеќекратни | 2 |
Прашање со мустаќи | No | No | No | No | No | Да | No | No | No |
Термички шок (PCB MFG) | Ниско | Ниско | Ниско | Ниско | Многу ниско | Многу ниско | Високо | Високо | Многу ниско |
Низок отпор / голема брзина | No | No | No | No | Да | No | No | No | N/A |
Примени на најчесто користените завршни површини | |||||||||
Апликации | ENIG | ЕНЕПИГ | Меко злато | Тврдо злато | IAg | ISn | HASL | LF-HASL | OSP |
Крути | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да |
Флекс | Ограничено | Ограничено | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да |
Flex-Rigid | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Не се претпочита |
Фин терен | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Не се претпочита | Не се претпочита | Да |
BGA и μBGA | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Не се претпочита | Не се претпочита | Да |
Повеќекратна лемење | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Ограничено |
Флип Чип | Да | Да | Да | Да | Да | Да | No | No | Да |
Притиснете Fit | Ограничено | Ограничено | Ограничено | Ограничено | Да | Одлично | Да | Да | Ограничено |
Низ дупка | Да | Да | Да | Да | Да | No | No | No | No |
Сврзување на жица | Да (Ал) | Да (Al, Au) | Да (Al, Au) | Да (Ал) | Променлива (Al) | No | No | No | Да (Ал) |
Навлажнување на лемење | Добро | Добро | Добро | Добро | Многу добро | Добро | Сиромашните | Сиромашните | Добро |
Интегритет на зглобот на лемење | Добро | Добро | Сиромашните | Сиромашните | Одлично | Добро | Добро | Добро | Добро |
Рок на траење е критичен елемент што треба да го земете во предвид при изработката на распоредот за производство.Рок на траењее оперативниот прозорец кој овозможува завршната обработка да има целосна заварливост на ПХБ.Од витално значење е да бидете сигурни дека сите ваши ПХБ се собрани во рокот на траење.Во прилог на материјалот и процесот кои прават завршна обработка на површината, силно влијае и рокот на траење на финишотсо пакување и складирање на ПХБ.Строго апликант на правилната методологија за складирање предложена со упатствата IPC-1601 ќе ја зачува заварливоста и доверливоста на завршните материјали.
Табела 3 Споредба на рокот на траење меѓу популарните површински завршетоци на ПХБ
| Типичен рок на траење | Предложен рок на траење | Шанса за преработка |
HASL-LF | 12 месеци | 12 месеци | ДА |
OSP | 3 месеци | 1 месец | ДА |
ENIG | 12 месеци | 6 месеци | НЕ* |
ЕНЕПИГ | 6 месеци | 6 месеци | НЕ* |
Електролитски Ni/Au | 12 месеци | 12 месеци | NO |
IAg | 6 месеци | 3 месеци | ДА |
ISn | 6 месеци | 3 месеци | ДА ** |
* За завршување на ENIG и ENEPIG, достапен е циклус на реактивирање за да се подобри влажноста на површината и рокот на траење.
** Не е предложена преработка на хемиски калај.
Назаддо Блогови
Време на објавување: 16-11-2022 година