order_bg

uudised

Kuidas valida oma PCB kujunduse jaoks pinnaviimistlust

Ⅱ Hindamine ja võrdlus

Postitatud: 16. november 2022

Kategooriad: Blogid

Sildid: pcb,pcba,PCB kokkupanek,trükkplaatide tootmine, trükkplaadi pinnaviimistlus

Pinnaviimistluse kohta on palju näpunäiteid, näiteks pliivaba HASL-il on probleeme ühtlase tasapinnaga.Elektrolüütiline Ni/Au on tõesti kallis ja kui padjale ladestub liiga palju kulda, võib see põhjustada hapraid jooteühendusi.Sukeldatud tina jootetavus halveneb pärast kokkupuudet mitme kuumutustsükliga, nagu ülemise ja alumise külje PCBA tagasivoolamise protsessis jne. Ülaltoodud pinnaviimistluse erinevusi tuli selgelt mõista.Allolev tabel näitab ligikaudset hinnangut trükkplaatide sageli kasutatavate pinnaviimistluste kohta.

Tabel 1 Tootmisprotsessi lühikirjeldus, olulised plussid ja miinused ning populaarsete pliivabade PCB pinnaviimistluste tüüpilised rakendused

PCB pinnaviimistlus

Protsess

Paksus

Eelised

Puudused

Tüüpilised rakendused

Pliivaba HASL

PCB-plaadid kastetakse sulatina vanni ja puhutakse seejärel kuumaõhunugadega tasaseks patsutamiseks ja liigse joote eemaldamiseks.

30 µtol (1 µm) – 1500 µin (40 µm)

hea jootmisvõime;Laialdaselt saadaval;Saab parandada/ümbertöödelda;Pikk riiul pikk

ebatasased pinnad;Termošokk;Halb niisutamine;Jootesild;Ühendatud PTH-d.

Laialdaselt kasutatav;Sobib suurematele padjanditele ja vahekaugustele;Ei sobi HDI-le <20 mil (0,5 mm) peene sammuga ja BGA-ga;Pole hea PTH jaoks;Ei sobi paksu vasest PCB jaoks;Tavaliselt kasutusala: trükkplaadid elektriliste katsete jaoks, käsitsi jootmiseks, mõned suure jõudlusega elektroonikaseadmed, nagu kosmose- ja sõjalised seadmed.

OSP

Orgaanilise ühendi keemiline kandmine plaatide pinnale, moodustades orgaanilise metallikihi, et kaitsta avatud vaske rooste eest.

46 µtol (1,15 µm) – 52 µin (1,3 µm)

Odav;Padjad on ühtlased ja tasased;Hea joodetavus;Võib olla ühtne teiste pinnaviimistlustega;Protsess on lihtne;Võimalik ümber töötada (töökojas sees).

Käsitsemise suhtes tundlik;Lühike säilivusaeg.Väga piiratud joote levik;Jootetavuse halvenemine kõrgendatud temperatuuri ja tsüklitega;Mittejuhtiv;Raskesti kontrollitav, IKT-sond, ioon- ja press-fit-probleemid

Laialdaselt kasutatav;Sobib hästi SMT/peente helikõrguste/BGA/väikeste komponentide jaoks;Serveeri lauad;Ei sobi PTH-dele;Ei sobi pressimistehnoloogia jaoks

ENIG

Keemiline protsess, mille käigus kaetud vask plaaditakse nikli ja kullaga, nii et see koosneb kahekordsest metallkattekihist.

2 µin (0,05 µm) – 5 µin (0,125 µm) kulda üle 120 µin (3 µm) – 240 µin (6 µm) nikli

Suurepärane joodetavus;Padjad on tasased ja ühtlased;Altraadi painduvus;Madal kontakttakistus;pikk säilivusaeg;Hea korrosioonikindlus ja vastupidavus

"Must padi" mure;Signaali kadu signaali terviklikkuse rakendustes;ei saa ümber töötada

Sobib suurepäraselt peene kaldega ja keerukate pindpaigalduste paigaldamiseks (BGA, QFP…);Suurepärane mitmete jootmistüüpide jaoks;Eelistatav PTH, press fit;Traadiga liimitav;Soovitatav PCB jaoks, millel on kõrge töökindlus, näiteks lennundus-, sõja-, meditsiini- ja tipptarbijad jne;Pole soovitatav puutetundlike kontaktplaatide jaoks.

Elektrolüütiline Ni/Au (pehme kuld)

99,99% puhtus – 24-karaadine kuld, mis kantakse niklikihile elektrolüütilise protsessiga enne jootemaski.

99,99% puhas kuld, 24-karaadine 30 µin (0,8 µm) -50 µin (1,3 µm) üle 100 µin (2,5 µm) -200 µin (5 µm) nikli

kõva, vastupidav pind;Suur juhtivus;Tasasus;Altraadi painduvus;Madal kontakttakistus;Pikk säilivusaeg

kallis;Au rabe, kui liiga paks;Paigutuspiirangud;Ekstra töötlemine/töömahukas;Ei sobi jootmiseks;Kate ei ole ühtlane

Kasutatakse peamiselt traadi (Al & Au) ühendamisel kiibipakendis, nagu COB (kiip pardal)

Elektrolüütiline Ni/Au (kõvakuld)

98% puhas – 23-karaadine kuld koos kõvenditega, mis on lisatud niklikihile elektrolüütilise protsessi käigus.

98% puhas kuld, 23 karaat 30 µin (0,8 µm) -50 µin (1,3 µm) üle 100 µin (2,5 µm) -150 µin (4 µm) niklit

Suurepärane joodetavus;Padjad on tasased ja ühtlased;Altraadi painduvus;Madal kontakttakistus;Ümbertöödeldav

tuhmub (käitlemine ja ladustamine) korrosioon kõrge väävlisisaldusega keskkonnas;Vähendatud tarneahela valikud selle viimistluse toetamiseks;Lühike tööaken montaažietappide vahel.

Peamiselt kasutatakse elektriliste ühenduste jaoks, nagu servapistikud (kuldsõrm), IC kandeplaadid (PBGA / FCBGA / FCCSP ...), klaviatuurid, aku kontaktid ja mõned testpadjad jne.

Immersion Ag

pärast söövitamist, kuid enne jootemaski, sadestatakse vase pinnale hõbedakiht elektroonse plaadistuse teel

5 µtol (0,12 µm) – 20 µin (0,5 µm)

Suurepärane joodetavus;Padjad on tasased ja ühtlased;Altraadi painduvus;Madal kontakttakistus;Ümbertöödeldav

tuhmub (käitlemine ja ladustamine) korrosioon kõrge väävlisisaldusega keskkonnas;Vähendatud tarneahela valikud selle viimistluse toetamiseks;Lühike tööaken montaažietappide vahel.

Fine Traces'i ja BGA ökonoomne alternatiiv ENIG-ile;Ideaalne kiirete signaalide jaoks;Sobib hästi membraanlülitite, EMI-varjestuse ja alumiiniumtraadi ühendamiseks;Sobib pressimiseks.

Immersion Sn

Elektroonilises keemilises vannis ladestub valge õhuke tinakiht otse trükkplaatide vasele, et vältida oksüdatsiooni.

25 µtol (0,7 µm) – 60 µin (1,5 µm)

Parim press fit tehnoloogia jaoks;Kuluefektiivne;Tasapinnaline;Suurepärane joodetavus (värskelt) ja töökindlus;Tasasus

Jootetavuse halvenemine kõrgendatud temperatuuride ja tsüklitega;Lõppkokkupanekul avatud tina võib korrodeeruda;Probleemide käsitlemine;Tin Wiskering;Ei sobi PTH jaoks;Sisaldab tiouureat, mis on tuntud kantserogeen.

Soovitatav suurte koguste jaoks;Hea SMD paigutuse jaoks, BGA;Parim pressimise ja tagaplaani jaoks;Ei soovitata kasutada PTH, kontaktlülitite ja koos kooritavate maskidega

Tabel 2 Kaasaegsete PCB pinnaviimistlusmaterjalide tüüpiliste omaduste hinnang tootmisel ja kasutamisel

Enamkasutatavate pinnaviimistlusvahendite tootmine

Omadused

ENIG

ENEPIG

Pehme kuld

Kõva kuld

IAg

ISn

HASL

HASL- LF

OSP

Populaarsus

Kõrge

Madal

Madal

Madal

Keskmine

Madal

Madal

Kõrge

Keskmine

Protsessi maksumus

Kõrge (1,3x)

Kõrge (2,5x)

Kõrgeim (3,5x)

Kõrgeim (3,5x)

Keskmine (1,1x)

Keskmine (1,1x)

Madal (1,0x)

Madal (1,0x)

Madalaim (0,8x)

Deposiit

Keelekümblus

Keelekümblus

Elektrolüütiline

Elektrolüütiline

Keelekümblus

Keelekümblus

Keelekümblus

Keelekümblus

Keelekümblus

Säilitusaeg

Pikk

Pikk

Pikk

Pikk

Keskmine

Keskmine

Pikk

Pikk

Lühike

RoHS-iga ühilduv

Jah

Jah

Jah

Jah

Jah

Jah

No

Jah

Jah

SMT pinna tasapinnalisus

Suurepärane

Suurepärane

Suurepärane

Suurepärane

Suurepärane

Suurepärane

Vaene

Hea

Suurepärane

Paljastatud vask

No

No

No

Jah

No

No

No

No

Jah

Käitlemine

Tavaline

Tavaline

Tavaline

Tavaline

Kriitiline

Kriitiline

Tavaline

Tavaline

Kriitiline

Protsessi pingutus

Keskmine

Keskmine

Kõrge

Kõrge

Keskmine

Keskmine

Keskmine

Keskmine

Madal

Ümbertöötamise võimsus

No

No

No

No

Jah

Ei soovita

Jah

Jah

Jah

Nõutavad termilised tsüklid

mitmekordne

mitmekordne

mitmekordne

mitmekordne

mitmekordne

2-3

mitmekordne

mitmekordne

2

Vurru probleem

No

No

No

No

No

Jah

No

No

No

Termošokk (PCB MFG)

Madal

Madal

Madal

Madal

Väga madal

Väga madal

Kõrge

Kõrge

Väga madal

Madal takistus / suur kiirus

No

No

No

No

Jah

No

No

No

Ei kehti

Enimkasutatavate pinnaviimistluste rakendused

Rakendused

ENIG

ENEPIG

Pehme kuld

Kõva kuld

IAg

ISn

HASL

LF-HASL

OSP

Jäik

Jah

Jah

Jah

Jah

Jah

Jah

Jah

Jah

Jah

Flex

Piiratud

Piiratud

Jah

Jah

Jah

Jah

Jah

Jah

Jah

Flex-Rigid

Jah

Jah

Jah

Jah

Jah

Jah

Jah

Jah

Ei ole eelistatud

Hea helikõrgus

Jah

Jah

Jah

Jah

Jah

Jah

Ei ole eelistatud

Ei ole eelistatud

Jah

BGA ja μBGA

Jah

Jah

Jah

Jah

Jah

Jah

Ei ole eelistatud

Ei ole eelistatud

Jah

Mitmekordne joodetavus

Jah

Jah

Jah

Jah

Jah

Jah

Jah

Jah

Piiratud

Flip Chip

Jah

Jah

Jah

Jah

Jah

Jah

No

No

Jah

Vajutage Fit

Piiratud

Piiratud

Piiratud

Piiratud

Jah

Suurepärane

Jah

Jah

Piiratud

Läbi augu

Jah

Jah

Jah

Jah

Jah

No

No

No

No

Traadi liimimine

jah (Al)

Jah (Al, Au)

Jah (Al, Au)

jah (Al)

Muutuja (Al)

No

No

No

jah (Al)

Joote märguvus

Hea

Hea

Hea

Hea

Väga hea

Hea

Vaene

Vaene

Hea

Jootevuukide terviklikkus

Hea

Hea

Vaene

Vaene

Suurepärane

Hea

Hea

Hea

Hea

Kõlblikkusaeg on kriitiline element, mida peate tootmisgraafikute koostamisel arvesse võtma.Säilitusaegon tööaken, mis annab viimistlusele täieliku PCB keevitatavuse.Oluline on tagada, et kõik teie PCB-d oleksid kokku pandud säilivusaja jooksul.Lisaks materjalile ja protsessile, mis valmistavad pinnaviimistlust, mõjutab see tugevalt viimistluse säilivusaegaPCBde pakendamise ja ladustamisega.IPC-1601 juhistes soovitatud õige ladustamismetoodika range taotlemine säilitab viimistlusmaterjalide keevitatavuse ja töökindluse.

Tabel 3 Säilivusaeg PCB populaarsete pinnaviimistluste võrdlus

 

Tüüpiline SHELI ELU

Soovitatav säilivusaeg

Ümbertöötamise võimalus

HASL-LF

12 kuud

12 kuud

JAH

OSP

3 kuud

1 kuud

JAH

ENIG

12 kuud

6 kuud

EI*

ENEPIG

6 kuud

6 kuud

EI*

Elektrolüütiline Ni/Au

12 kuud

12 kuud

NO

IAg

6 kuud

3 kuud

JAH

ISn

6 kuud

3 kuud

JAH**

* ENIG ja ENEPIG viimistlemiseks on saadaval taasaktiveerimistsükkel, et parandada pinna märguvust ja säilivusaega.

** Keemiline tina ümbertöötamine ei ole soovitatav.

tagasiblogidesse


Postitusaeg: 16.11.2022

Reaalajas vestlusEkspert InternetisKüsi küsimus

shouhou_pic
live_top