तुमच्या PCB डिझाइनसाठी सरफेस फिनिश कसे निवडावे
Ⅱ मूल्यमापन आणि तुलना
पोस्ट केले: १६ नोव्हेंबर २०२२
श्रेणी: ब्लॉग
टॅग्ज: pcb,pcba,पीसीबी असेंब्ली,पीसीबी उत्पादन, pcb पृष्ठभाग समाप्त
सरफेस फिनिशबद्दल अनेक टिप्स आहेत, जसे की लीड-फ्री HASL ला एकसमान सपाटपणा असण्याची समस्या आहे.इलेक्ट्रोलाइटिक नि/एयू खरोखर महाग आहे आणि जर पॅडवर खूप जास्त सोने जमा केले तर ठिसूळ सोल्डर सांधे होऊ शकतात.विसर्जन टिनमध्ये वरच्या आणि खालच्या बाजूच्या PCBA रीफ्लो प्रक्रियेप्रमाणे, एकाधिक उष्मा चक्रांच्या संपर्कात आल्यानंतर सोल्डरबिलिटी कमी होते. वरील पृष्ठभागाच्या फिनिशमधील फरक स्पष्टपणे जाणून घेणे आवश्यक आहे.खालील तक्त्यामध्ये मुद्रित सर्किट बोर्डांच्या वारंवार लागू केलेल्या पृष्ठभागाच्या फिनिशचे ढोबळ मूल्यमापन दाखवले आहे.
तक्ता 1 उत्पादन प्रक्रियेचे थोडक्यात वर्णन, महत्त्वपूर्ण साधक आणि बाधक आणि पीसीबीच्या लोकप्रिय लीड-फ्री पृष्ठभागाच्या फिनिशचे विशिष्ट अनुप्रयोग
पीसीबी पृष्ठभाग समाप्त | प्रक्रिया | जाडी | फायदे | तोटे | ठराविक अनुप्रयोग |
लीड-फ्री HASL | पीसीबी बोर्ड वितळलेल्या टिन बाथमध्ये बुडवले जातात आणि नंतर सपाट पॅट्स आणि जास्त सोल्डर काढण्यासाठी गरम हवेच्या चाकूने फुंकले जातात. | 30µin(1µm) -1500µin(40µm) | चांगली सोल्डरबिलिटी;सर्व ठिकाणी उपलब्ध;दुरुस्ती/पुन्हा काम करता येते;लांब शेल्फ लांब | असमान पृष्ठभाग;थर्मल शॉक;खराब ओले करणे;सोल्डर ब्रिज;प्लग केलेले PTH. | व्यापकपणे लागू;मोठ्या पॅड आणि अंतरासाठी योग्य;<20 mil (0.5mm) उत्कृष्ट खेळपट्टी आणि BGA सह HDI साठी योग्य नाही;PTH साठी चांगले नाही;जाड तांबे पीसीबी साठी सूट नाही;सामान्यतः, ऍप्लिकेशन: इलेक्ट्रिकल चाचणी, हँड सोल्डरिंग, काही उच्च-कार्यक्षमता इलेक्ट्रॉनिक्स जसे की एरोस्पेस आणि लष्करी उपकरणांसाठी सर्किट बोर्ड. |
ओएसपी | तांब्याला गंजण्यापासून वाचवण्यासाठी सेंद्रिय धातूचा थर तयार करणाऱ्या बोर्डच्या पृष्ठभागावर रासायनिक संयुग लागू करणे. | 46µin (1.15µm)-52µin(1.3µm) | कमी खर्च;पॅड एकसमान आणि सपाट आहेत;चांगली सोल्डेबिलिटी;इतर पृष्ठभाग समाप्त सह युनिट असू शकते;प्रक्रिया सोपी आहे;पुन्हा काम केले जाऊ शकते (कार्यशाळेच्या आत). | हाताळणीसाठी संवेदनशील;लहान शेल्फ लाइफ.अतिशय मर्यादित सोल्डर स्प्रेडिंग;भारदस्त तापमान आणि चक्रांसह सोल्डरबिलिटी डिग्रेडेशन;अवाहक;तपासणी करणे कठीण, ICT प्रोब, आयनिक आणि प्रेस-फिट चिंता | व्यापकपणे लागू;एसएमटी/फाइन पिचेस/बीजीए/लहान घटकांसाठी योग्य;बोर्ड सर्व्ह करा;PTH साठी चांगले नाही;क्रिमिंग तंत्रज्ञानासाठी योग्य नाही |
ENIG | एक रासायनिक प्रक्रिया जी उघडलेल्या तांब्याला निकेल आणि सोन्याने प्लेट करते, त्यामुळे त्यात धातूचा दुहेरी थर असतो. | 2µin (0.05µm)– 5µin (0.125µm) 120µin (3µm) – 240µin (6µm) निकेलपेक्षा जास्त सोने | उत्कृष्ट सोल्डरबिलिटी;पॅड सपाट आणि एकसमान आहेत;अल वायर बेंडबिलिटी;कमी संपर्क प्रतिकार;लांब शेल्फ लाइफ;चांगले गंज प्रतिकार आणि टिकाऊपणा | "ब्लॅक पॅड" चिंता;सिग्नल अखंडता अनुप्रयोगांसाठी सिग्नल तोटा;पुन्हा काम करण्यास अक्षम | उत्कृष्ट खेळपट्टी आणि जटिल पृष्ठभाग माउंट प्लेसमेंटच्या असेंब्लीसाठी उत्कृष्ट (BGA, QFP…);एकाधिक सोल्डरिंग प्रकारांसाठी उत्कृष्ट;PTH साठी श्रेयस्कर, फिट दाबा;वायर बाँड करण्यायोग्य;एरोस्पेस, लष्करी, वैद्यकीय आणि उच्च दर्जाचे ग्राहक इत्यादीसारख्या उच्च विश्वासार्हतेच्या अनुप्रयोगासह पीसीबीसाठी शिफारस करा;टच कॉन्टॅक्ट पॅडसाठी शिफारस केलेली नाही. |
इलेक्ट्रोलाइटिक नि/एयू (सॉफ्ट गोल्ड) | 99.99% शुद्ध - 24 कॅरेट सोने सोल्डरमास्कच्या आधी इलेक्ट्रोलाइटिक प्रक्रियेद्वारे निकेलच्या थरावर लावले जाते. | 99.99% शुद्ध सोने, 24 कॅरेट 30µin (0.8µm) -50µin (1.3µm) 100µin (2.5µm) -200µin (5µm) निकेल | कठोर, टिकाऊ पृष्ठभाग;महान चालकता;सपाटपणा;अल वायर बेंडबिलिटी;कमी संपर्क प्रतिकार;लांब शेल्फ लाइफ | महाग;खूप जाड असल्यास Au embrittlement;लेआउट मर्यादा;अतिरिक्त प्रक्रिया / श्रम तीव्र;सोल्डरिंगसाठी योग्य नाही;कोटिंग एकसमान नाही | सीओबी (चिप ऑन बोर्ड) सारख्या चिप पॅकेजमधील वायर (अल आणि एयू) बाँडिंगमध्ये मुख्यतः वापरले जाते |
इलेक्ट्रोलाइटिक नि/एयू (कठोर सोने) | 98% शुद्ध - 23 कॅरेट सोने हार्डनर्ससह निकेल लेयरवर इलेक्ट्रोलाइटिक प्रक्रियेद्वारे लावलेल्या प्लेटिंग बाथमध्ये जोडले जाते. | 98% शुद्ध सोने, 23 कॅरेट30µin(0.8µm) -50µin(1.3µm) 100µin(2.5µm) -150µin(4µm) निकेल | उत्कृष्ट सोल्डरबिलिटी;पॅड सपाट आणि एकसमान आहेत;अल वायर बेंडबिलिटी;कमी संपर्क प्रतिकार;पुन्हा काम करण्यायोग्य | उच्च सल्फर वातावरणात कलंक (हँडलिंग आणि स्टोरेज) गंज;या समाप्तीला समर्थन देण्यासाठी कमी पुरवठा साखळी पर्याय;असेंबलीच्या टप्प्यांमधील लहान ऑपरेटिंग विंडो. | मुख्यतः इलेक्ट्रिकल इंटरकनेक्शनसाठी वापरले जाते जसे की काठ कनेक्टर (सोन्याचे बोट), IC वाहक बोर्ड (PBGA/FCBGA/FCCSP...), कीबोर्ड, बॅटरी संपर्क आणि काही चाचणी पॅड इ.. |
विसर्जन Ag | इलेक्ट्रोलेस प्लेटिंग प्रक्रियेद्वारे तांब्याच्या पृष्ठभागावर चांदीचा थर इच नंतर परंतु सोल्डरमास्कच्या आधी जमा केला जातो | 5µin(0.12µm) -20µin(0.5µm) | उत्कृष्ट सोल्डरबिलिटी;पॅड सपाट आणि एकसमान आहेत;अल वायर बेंडबिलिटी;कमी संपर्क प्रतिकार;पुन्हा काम करण्यायोग्य | उच्च सल्फर वातावरणात कलंक (हँडलिंग आणि स्टोरेज) गंज;या समाप्तीला समर्थन देण्यासाठी कमी पुरवठा साखळी पर्याय;असेंबलीच्या टप्प्यांमधील लहान ऑपरेटिंग विंडो. | फाइन ट्रेसेस आणि बीजीएसाठी ENIG चा आर्थिक पर्याय;हाय स्पीड सिग्नल ऍप्लिकेशनसाठी आदर्श;मेम्ब्रेन स्विच, ईएमआय शील्डिंग आणि अॅल्युमिनियम वायर बाँडिंगसाठी चांगले;प्रेस फिटसाठी योग्य. |
विसर्जन Sn | इलेक्ट्रोलेस केमिकल बाथमध्ये, टिनचा पांढरा पातळ थर थेट सर्किट बोर्डच्या तांब्यावर ऑक्सिडेशन टाळण्यासाठी अडथळा म्हणून जमा होतो. | 25µin (0.7µm)-60µin(1.5µm) | प्रेस फिट तंत्रज्ञानासाठी सर्वोत्तम;प्रभावी खर्च;प्लॅनर;उत्कृष्ट सोल्डरबिलिटी (जेव्हा ताजे) आणि विश्वसनीयता;सपाटपणा | भारदस्त तापमान आणि चक्रांसह सोल्डरबिलिटी डिग्रेडेशन;अंतिम असेंब्लीवरील उघडा कथील गंजू शकते;समस्या हाताळणे;टिन विस्करींग;PTH साठी योग्य नाही;थिओरिया असलेले, एक ज्ञात कार्सिनोजेन. | मोठ्या प्रमाणात उत्पादनासाठी शिफारस करा;SMD प्लेसमेंटसाठी चांगले, BGA;प्रेस फिट आणि बॅकप्लेनसाठी सर्वोत्तम;पीटीएच, कॉन्टॅक्ट स्विचेस आणि पीलेबल मास्क वापरण्यासाठी शिफारस केलेली नाही |
तक्ता 2 उत्पादन आणि अनुप्रयोगावर आधुनिक पीसीबी पृष्ठभाग समाप्तीच्या वैशिष्ट्यपूर्ण गुणधर्मांचे मूल्यांकन
सर्वात सामान्य वापरलेल्या पृष्ठभागाच्या फिनिशचे उत्पादन | |||||||||
गुणधर्म | ENIG | ENEPIG | मऊ सोने | कडक सोने | IAg | ISn | HASL | HASL- LF | ओएसपी |
लोकप्रियता | उच्च | कमी | कमी | कमी | मध्यम | कमी | कमी | उच्च | मध्यम |
प्रक्रिया खर्च | उच्च (1.3x) | उच्च (2.5x) | सर्वोच्च (3.5x) | सर्वोच्च (3.5x) | मध्यम (1.1x) | मध्यम (1.1x) | कमी (1.0x) | कमी (1.0x) | सर्वात कमी (0.8x) |
ठेव | विसर्जन | विसर्जन | इलेक्ट्रोलाइटिक | इलेक्ट्रोलाइटिक | विसर्जन | विसर्जन | विसर्जन | विसर्जन | विसर्जन |
शेल्फ लाइफ | लांब | लांब | लांब | लांब | मध्यम | मध्यम | लांब | लांब | लहान |
RoHS अनुरूप | होय | होय | होय | होय | होय | होय | No | होय | होय |
SMT साठी पृष्ठभाग सह-प्लॅनरिटी | उत्कृष्ट | उत्कृष्ट | उत्कृष्ट | उत्कृष्ट | उत्कृष्ट | उत्कृष्ट | गरीब | चांगले | उत्कृष्ट |
उघड तांबे | No | No | No | होय | No | No | No | No | होय |
हाताळणी | सामान्य | सामान्य | सामान्य | सामान्य | गंभीर | गंभीर | सामान्य | सामान्य | गंभीर |
प्रक्रिया प्रयत्न | मध्यम | मध्यम | उच्च | उच्च | मध्यम | मध्यम | मध्यम | मध्यम | कमी |
पुन्हा काम करण्याची क्षमता | No | No | No | No | होय | सुचले नाही | होय | होय | होय |
आवश्यक थर्मल सायकल | एकाधिक | एकाधिक | एकाधिक | एकाधिक | एकाधिक | 2-3 | एकाधिक | एकाधिक | 2 |
व्हिस्कर समस्या | No | No | No | No | No | होय | No | No | No |
थर्मल शॉक (PCB MFG) | कमी | कमी | कमी | कमी | खूप खाली | खूप खाली | उच्च | उच्च | खूप खाली |
कमी प्रतिकार / उच्च गती | No | No | No | No | होय | No | No | No | N/A |
सर्वात सामान्य वापरलेले पृष्ठभाग समाप्त अनुप्रयोग | |||||||||
अर्ज | ENIG | ENEPIG | मऊ सोने | कडक सोने | IAg | ISn | HASL | LF-HASL | ओएसपी |
कडक | होय | होय | होय | होय | होय | होय | होय | होय | होय |
फ्लेक्स | प्रतिबंधित | प्रतिबंधित | होय | होय | होय | होय | होय | होय | होय |
फ्लेक्स-कठोर | होय | होय | होय | होय | होय | होय | होय | होय | प्राधान्य नाही |
छान खेळपट्टी | होय | होय | होय | होय | होय | होय | प्राधान्य नाही | प्राधान्य नाही | होय |
BGA आणि μBGA | होय | होय | होय | होय | होय | होय | प्राधान्य नाही | प्राधान्य नाही | होय |
मल्टिपल सोल्डरबिलिटी | होय | होय | होय | होय | होय | होय | होय | होय | प्रतिबंधित |
फ्लिप चिप | होय | होय | होय | होय | होय | होय | No | No | होय |
फिट दाबा | प्रतिबंधित | प्रतिबंधित | प्रतिबंधित | प्रतिबंधित | होय | उत्कृष्ट | होय | होय | प्रतिबंधित |
थ्रू-होल | होय | होय | होय | होय | होय | No | No | No | No |
वायर बाँडिंग | होय (अल) | होय (Al, Au) | होय (Al, Au) | होय (अल) | व्हेरिएबल (अल) | No | No | No | होय (अल) |
सोल्डर ओलेपणा | चांगले | चांगले | चांगले | चांगले | खुप छान | चांगले | गरीब | गरीब | चांगले |
सोल्डर संयुक्त अखंडता | चांगले | चांगले | गरीब | गरीब | उत्कृष्ट | चांगले | चांगले | चांगले | चांगले |
शेल्फ लाइफ हा एक महत्त्वाचा घटक आहे ज्याचा तुम्ही तुमचे उत्पादन वेळापत्रक बनवताना विचार केला पाहिजे.शेल्फ लाइफही ऑपरेटिव्ह विंडो आहे जी पूर्ण पीसीबी वेल्डेबिलिटीसाठी फिनिशिंग मंजूर करते.तुमचे सर्व PCB शेल्फ लाइफमध्ये एकत्र केले आहेत याची खात्री करणे अत्यावश्यक आहे.पृष्ठभाग पूर्ण करण्यासाठी सामग्री आणि प्रक्रियेव्यतिरिक्त, फिनिशच्या शेल्फ लाइफवर जोरदार प्रभाव पडतोPCBs पॅकेजिंग आणि स्टोरेज द्वारे.IPC-1601 मार्गदर्शक तत्त्वांनी सुचवलेल्या योग्य स्टोरेज पद्धतीचा काटेकोरपणे अर्जदार फिनिशची वेल्डेबिलिटी आणि विश्वासार्हता टिकवून ठेवेल.
टेबल3 पीसीबीच्या लोकप्रिय पृष्ठभागाच्या समाप्तींमधील शेल्फ लाइफ तुलना
| टिपिकल शेल लाइफ | सूचित शेल्फ लाइफ | पुन्हा काम करण्याची संधी |
HASL-LF | 12 महिने | 12 महिने | होय |
ओएसपी | 3 महिने | १ महिना | होय |
ENIG | 12 महिने | 6 महिने | नाही* |
ENEPIG | 6 महिने | 6 महिने | नाही* |
इलेक्ट्रोलाइटिक Ni/Au | 12 महिने | 12 महिने | NO |
IAg | 6 महिने | 3 महिने | होय |
ISn | 6 महिने | 3 महिने | होय** |
* ENIG आणि ENEPIG साठी पृष्ठभाग ओलेपणा आणि शेल्फ लाइफ सुधारण्यासाठी पुन: सक्रियकरण चक्र पूर्ण करण्यासाठी उपलब्ध आहे.
** केमिकल टिन रीवर्क सुचवले नाही.
मागेब्लॉगवर
पोस्ट वेळ: नोव्हेंबर-16-2022