Paano Pumili ng Surface Finish para sa Iyong Disenyo ng PCB
Ⅱ Pagsusuri at Paghahambing
Nai-post: Nob 16, 2022
Mga Kategorya: Mga Blog
Mga Tag: pcb,pcba,pagpupulong ng pcb,paggawa ng pcb, pcb ibabaw tapusin
Mayroong maraming mga tip tungkol sa surface finish, gaya ng walang lead na HASL ay may problema na magkaroon ng pare-parehong flatness.Ang Electrolytic Ni/Au ay talagang mahal at kung masyadong maraming ginto ang idineposito sa pad, ay maaaring humantong sa malutong na solder joints.Ang immersion tin ay may pagkasira ng solderability pagkatapos ng pagkakalantad sa maraming mga heat cycle, tulad ng sa itaas at ibabang bahagi ng proseso ng reflow ng PCBA, atbp. Ang mga pagkakaiba ng mga ibabaw na natapos sa itaas ay kailangang malinaw na malaman.Ang talahanayan sa ibaba ay nagpapakita ng isang magaspang na pagsusuri para sa mga madalas na inilalapat na ibabaw na pagtatapos ng mga naka-print na circuit board.
Talahanayan 1 Maikling paglalarawan ng proseso ng pagmamanupaktura, makabuluhang mga kalamangan at kahinaan, at karaniwang mga aplikasyon ng mga sikat na lead-free surface finish ng PCB
| Tapusin sa Ibabaw ng PCB | Proseso | kapal | Mga kalamangan | Mga disadvantages | Mga Karaniwang Aplikasyon |
| HASL na walang lead | Ang mga PCB board ay inilulubog sa isang molten tin bath at pagkatapos ay hinipan ng mga hot air knife para sa mga flat pats at sobrang pagtanggal ng solder. | 30µin(1µm) -1500µin(40µm) | Magandang Solderability;Malawak na magagamit;Maaaring ayusin/rework;Mahabang istante | Hindi pantay na ibabaw;Thermal shock;mahinang basa;Panghinang tulay;Mga naka-plug na PTH. | Malawakang naaangkop;Angkop para sa mas malalaking pad at spacing;Hindi angkop para sa HDI na may <20 mil (0.5mm) fine pitch at BGA;Hindi maganda para sa PTH;Hindi angkop para sa makapal na tansong PCB;Karaniwang, application: Mga circuit board para sa electrical testing, hand soldering, ilang high-performance electronics gaya ng aerospace at military device. |
| OSP | Ang kemikal na paglalagay ng isang organikong tambalan sa ibabaw ng mga tabla na bumubuo ng isang organikong metal na layer upang maprotektahan ang nakalantad na tanso mula sa kalawang. | 46µin (1.15µm)-52µin(1.3µm) | Mura;Ang mga pad ay pare-pareho at patag;Magandang solderability;Maaaring unit na may iba pang mga ibabaw na natapos;Ang proseso ay simple;Maaaring i-rework (sa loob ng workshop). | Sensitibo sa paghawak;Maikling buhay sa istante.Napakalimitadong pagkalat ng panghinang;Pagkasira ng solderability na may mataas na temp & cycle;Nonconductive;Mahirap suriin, ICT probe, ionic at press-fit na mga alalahanin | Malawakang naaangkop;Tamang-tama para sa SMT/fine pitches/BGA/maliit na bahagi;Ihatid ang mga board;Hindi maganda para sa mga PTH;Hindi angkop para sa teknolohiya ng crimping |
| ENIG | Isang prosesong kimikal na naglalagay sa nakalantad na tanso ng Nickel at Gold, kaya binubuo ito ng double layer ng metallic coating. | 2µin (0.05µm)– 5µin (0.125µm) ng Ginto higit sa 120µin (3µm)– 240µin (6µm) ng Nickel | Mahusay na solderability;Ang mga pad ay patag at pare-pareho;Al wire pagkabaluktot;Mababang paglaban sa pakikipag-ugnay;Mahabang buhay ng istante;Magandang paglaban sa kaagnasan at tibay | "Black Pad" alalahanin;Pagkawala ng signal para sa mga aplikasyon ng integridad ng signal;hindi makapagtrabaho muli | Mahusay para sa Assembly ng fine pitch at complex surface mount placement (BGA, QFP...);Mahusay para sa maramihang mga uri ng Paghihinang;Mas mainam para sa PTH, pindutin ang fit;Wire Bondable;Magrekomenda para sa PCB na may mataas na pagiging maaasahan ng aplikasyon tulad ng aerospace, militar, medikal at high-end na mga mamimili, atbp.;Hindi inirerekomenda para sa Touch Contact Pads. |
| Electrolytic Ni/Au (Soft gold) | 99.99% pure – 24 carat Gold na inilapat sa ibabaw ng nickel layer sa pamamagitan ng electrolytic process bago mag-soldermask. | 99.99% Purong ginto, 24 Karat 30µin (0.8µm) -50µin (1.3µm) higit sa 100µin (2.5µm) -200µin (5µm) ng Nickel | Matigas, matibay na ibabaw;Mahusay na kondaktibiti;pagiging patag;Al wire pagkabaluktot;Mababang paglaban sa pakikipag-ugnay;Mahabang buhay sa istante | Mahal;Au embrittlement kung masyadong makapal;Mga hadlang sa layout;Extra processing/labor intense;Hindi angkop para sa paghihinang;Ang patong ay hindi pare-pareho | Pangunahing ginagamit sa wire (Al & Au) bonding sa chip package gaya ng COB (Chip on Board) |
| Electrolytic Ni/Au (Matigas na ginto) | 98% pure – 23 carat Gold na may mga hardener na idinagdag sa plating bath na inilapat sa ibabaw ng nickel layer sa pamamagitan ng electrolytic process. | 98% Purong ginto, 23 Karat30µin(0.8µm) -50µin(1.3µm) higit sa 100µin(2.5µm) -150µin(4µm) ng Nickel | Mahusay na solderability;Ang mga pad ay patag at pare-pareho;Al wire pagkabaluktot;Mababang paglaban sa pakikipag-ugnay;Reworkable | Tarnish (paghawak at pag-iimbak) kaagnasan sa mataas na sulfur na kapaligiran;Binawasan ang mga opsyon sa supply chain upang suportahan ang pagtatapos na ito;Maikling operating window sa pagitan ng mga yugto ng pagpupulong. | Pangunahing ginagamit para sa electrical interconnection gaya ng mga edge connector (gold finger), IC carrier boards (PBGA/FCBGA/FCCSP...), Keyboards, battery contacts at ilang test pad, atbp. |
| Immersion Ag | ang isang pilak na layer ay idineposito sa ibabaw ng tanso sa pamamagitan ng isang electroless plating na proseso pagkatapos ng etch ngunit bago ang soldermask | 5µin(0.12µm) -20µin(0.5µm) | Mahusay na solderability;Ang mga pad ay patag at pare-pareho;Al wire pagkabaluktot;Mababang paglaban sa pakikipag-ugnay;Reworkable | Tarnish (paghawak at pag-iimbak) kaagnasan sa mataas na sulfur na kapaligiran;Binawasan ang mga opsyon sa supply chain upang suportahan ang pagtatapos na ito;Maikling operating window sa pagitan ng mga yugto ng pagpupulong. | Matipid na alternatibo sa ENIG para sa Fine Traces at BGA;Tamang-tama para sa high speed signal application;Mabuti para sa mga switch ng lamad, EMI shielding, at aluminum wire bonding;Angkop para sa press fit. |
| Immersion Sn | Sa isang electroless chemical bath, isang puting manipis na layer ng Tin ang direktang nagdedeposito sa tanso ng mga circuit board bilang isang hadlang para maiwasan ang oksihenasyon. | 25µin (0.7µm)-60µin(1.5µm) | Pinakamahusay para sa teknolohiya ng press fit;Sulit;Planar;Napakahusay na solderability (kapag sariwa) at pagiging maaasahan;pagiging patag | Pagkasira ng solderability na may mataas na temp at cycle;Ang nakalantad na lata sa huling pagpupulong ay maaaring kaagnasan;Paghawak ng mga isyu;Tin Wiskering;Hindi angkop para sa PTH;Naglalaman ng Thiourea, isang kilalang Carcinogen. | Magrekomenda para sa malalaking halaga ng mga produksyon;Mabuti para sa paglalagay ng SMD, BGA;Pinakamahusay para sa press fit at backplanes;Hindi inirerekomenda para sa PTH, contact switch, at paggamit na may mga peelable mask |
Talahanayan2 Isang pagsusuri ng mga tipikal na katangian ng modernong PCB Surface Finishes sa produksyon at aplikasyon
| Produksyon ng pinaka-karaniwang ginagamit na mga pagtatapos sa ibabaw | |||||||||
| Ari-arian | ENIG | ENEPIG | Malambot na Ginto | Matigas na ginto | IAg | ISn | HASL | HASL- LF | OSP |
| Katanyagan | Mataas | Mababa | Mababa | Mababa | Katamtaman | Mababa | Mababa | Mataas | Katamtaman |
| Gastos sa Proseso | Mataas (1.3x) | Mataas (2.5x) | Pinakamataas (3.5x) | Pinakamataas (3.5x) | Katamtaman (1.1x) | Katamtaman (1.1x) | Mababa (1.0x) | Mababa (1.0x) | Pinakamababa (0.8x) |
| Deposito | Paglulubog | Paglulubog | Electrolytic | Electrolytic | Paglulubog | Paglulubog | Paglulubog | Paglulubog | Paglulubog |
| Shelf Life | Mahaba | Mahaba | Mahaba | Mahaba | Katamtaman | Katamtaman | Mahaba | Mahaba | Maikli |
| Sumusunod sa RoHS | Oo | Oo | Oo | Oo | Oo | Oo | No | Oo | Oo |
| Surface Co-planarity para sa SMT | Mahusay | Mahusay | Mahusay | Mahusay | Mahusay | Mahusay | mahirap | Mabuti | Mahusay |
| Exposed Copper | No | No | No | Oo | No | No | No | No | Oo |
| Paghawak | Normal | Normal | Normal | Normal | Mapanganib | Mapanganib | Normal | Normal | Mapanganib |
| Proseso ng Pagsisikap | Katamtaman | Katamtaman | Mataas | Mataas | Katamtaman | Katamtaman | Katamtaman | Katamtaman | Mababa |
| Rework Capacity | No | No | No | No | Oo | Hindi iminungkahi | Oo | Oo | Oo |
| Mga Kinakailangang Thermal cycle | maramihan | maramihan | maramihan | maramihan | maramihan | 2-3 | maramihan | maramihan | 2 |
| Isyu ng balbas | No | No | No | No | No | Oo | No | No | No |
| Thermal Shock (PCB MFG) | Mababa | Mababa | Mababa | Mababa | Napakababa | Napakababa | Mataas | Mataas | Napakababa |
| Mababang Paglaban / Mataas na Bilis | No | No | No | No | Oo | No | No | No | N/A |
| Mga aplikasyon ng pinaka-karaniwang ginagamit na pang-ibabaw na pag-finish | |||||||||
| Mga aplikasyon | ENIG | ENEPIG | Malambot na Ginto | Matigas na Ginto | IAg | ISn | HASL | LF-HASL | OSP |
| Matigas | Oo | Oo | Oo | Oo | Oo | Oo | Oo | Oo | Oo |
| Flex | Pinaghihigpitan | Pinaghihigpitan | Oo | Oo | Oo | Oo | Oo | Oo | Oo |
| Flex-Rigid | Oo | Oo | Oo | Oo | Oo | Oo | Oo | Oo | Hindi Ginusto |
| Fine Pitch | Oo | Oo | Oo | Oo | Oo | Oo | Hindi Ginusto | Hindi Ginusto | Oo |
| BGA at μBGA | Oo | Oo | Oo | Oo | Oo | Oo | Hindi Ginusto | Hindi Ginusto | Oo |
| Maramihang Solderability | Oo | Oo | Oo | Oo | Oo | Oo | Oo | Oo | Pinaghihigpitan |
| I-flip Chip | Oo | Oo | Oo | Oo | Oo | Oo | No | No | Oo |
| Pindutin ang Fit | Pinaghihigpitan | Pinaghihigpitan | Pinaghihigpitan | Pinaghihigpitan | Oo | Mahusay | Oo | Oo | Pinaghihigpitan |
| Through-Hole | Oo | Oo | Oo | Oo | Oo | No | No | No | No |
| Wire Bonding | Oo (Al) | Oo (Al, Au) | Oo (Al, Au) | Oo (Al) | Variable (Al) | No | No | No | Oo (Al) |
| Solder Wettability | Mabuti | Mabuti | Mabuti | Mabuti | Napakahusay | Mabuti | mahirap | mahirap | Mabuti |
| Solder Joint Integrity | Mabuti | Mabuti | mahirap | mahirap | Mahusay | Mabuti | Mabuti | Mabuti | Mabuti |
Ang buhay ng istante ay isang kritikal na elemento na kailangan mong isaalang-alang kapag gumagawa ng iyong mga iskedyul ng pagmamanupaktura.Shelf Lifeay ang operative window na nagbibigay ng pagtatapos upang magkaroon ng kumpletong PCB weldability.Mahalagang tiyakin na ang lahat ng iyong PCB ay naka-assemble sa loob ng shelf life.Bilang karagdagan sa materyal at proseso na gumagawa ng mga surface finish, ang shelf life ng finish ay malakas na naiimpluwensyahansa pamamagitan ng packaging at storage ng mga PCB.Ang mahigpit na aplikante ng tamang pamamaraan ng pag-iimbak na iminungkahi ng mga alituntunin ng IPC-1601 ay magpapanatili sa pagiging weld at pagiging maaasahan ng mga finish.
Talahanayan3 Paghahambing ng buhay ng istante sa mga Popular na Surface Finish ng PCB
|
| Karaniwang SHEL LIFE | Iminungkahing Shelf Life | Rework Chance |
| HASL-LF | 12 Buwan | 12 Buwan | OO |
| OSP | 3 buwan | 1 Buwan | OO |
| ENIG | 12 Buwan | 6 na buwan | HINDI* |
| ENEPIG | 6 na buwan | 6 na buwan | HINDI* |
| Electrolytic Ni/Au | 12 Buwan | 12 Buwan | NO |
| IAg | 6 na buwan | 3 buwan | OO |
| ISn | 6 na buwan | 3 buwan | OO** |
* Para sa ENIG at ENEPIG na tinatapos ang isang reactivation cycle upang mapabuti ang pagkabasa sa ibabaw at ang buhay ng istante ay magagamit.
** Hindi iminungkahi ang muling paggawa ng Chemical Tin.
Bumaliksa Blogs
Oras ng post: Nob-16-2022
