როგორ ავირჩიოთ ზედაპირის დასრულება თქვენი PCB დიზაინისთვის
Ⅱ შეფასება და შედარება
გამოქვეყნებულია: 2022 წლის 16 ნოემბერი
კატეგორიები: ბლოგები
ტეგები: pcb,pcba,PCB ასამბლეა,PCB წარმოება, PCB ზედაპირის დასრულება
არსებობს მრავალი რჩევა ზედაპირის მოპირკეთების შესახებ, მაგალითად, ტყვიის გარეშე HASL-ს აქვს პრობლემა თანმიმდევრული სიბრტყეზე.ელექტროლიტური Ni/Au ნამდვილად ძვირია და თუ ბალიშზე ზედმეტად ბევრი ოქრო დაიდება, შეიძლება გამოიწვიოს მყიფე შედუღება.ჩაძირვის კალას აქვს შედუღების დეგრადაცია მრავალჯერადი სითბოს ციკლის ზემოქმედების შემდეგ, როგორც ზემოდან და ქვედა მხარეს PCBA-ს გადამუშავების პროცესში და ა.შ.ქვემოთ მოცემული ცხრილი გვიჩვენებს უხეშ შეფასებას ბეჭდური მიკროსქემის დაფების ხშირად გამოყენებული ზედაპირის მოპირკეთების შესახებ.
ცხრილი 1 წარმოების პროცესის მოკლე აღწერა, მნიშვნელოვანი დადებითი და უარყოფითი მხარეები და ტიპიური აპლიკაციები PCB-ის პოპულარული უტყვიო ზედაპირის მოპირკეთების შესახებ
| PCB ზედაპირის დასრულება | პროცესი | სისქე | უპირატესობები | ნაკლოვანებები | ტიპიური აპლიკაციები |
| უტყვიო HASL | PCB დაფები ჩაეფლო გამდნარ თუნუქის აბაზანაში და შემდეგ იფეთქება ცხელი ჰაერის დანებით ბრტყელი დარტყმისა და ზედმეტი შედუღების მოსაშორებლად. | 30µin (1µm) -1500µin (40µm) | კარგი Solderability;ფართოდ ხელმისაწვდომი;შესაძლებელია შეკეთება/გადამუშავება;გრძელი თარო გრძელი | არათანაბარი ზედაპირები;Თერმული შოკი;ცუდი დასველება;შედუღების ხიდი;ჩართული PTH-ები. | ფართოდ გამოიყენება;შესაფერისია უფრო დიდი ბალიშებისთვის და ინტერვალით;არ არის შესაფერისი HDI-სთვის <20 მილი (0,5 მმ) წვრილი სიმაღლით და BGA;არ არის კარგი PTH-სთვის;არ შეესაბამება სქელი სპილენძის PCB-ს;როგორც წესი, განაცხადი: მიკროსქემის დაფები ელექტრული ტესტირებისთვის, ხელით შედუღებისთვის, ზოგიერთი მაღალი ხარისხის ელექტრონიკა, როგორიცაა კოსმოსური და სამხედრო მოწყობილობები. |
| OSP | ორგანული ნაერთის ქიმიურად გამოყენება დაფების ზედაპირზე, აყალიბებს ორგანულ მეტალის ფენას დაუცველი სპილენძის ჟანგისაგან დასაცავად. | 46µin (1.15µm)-52µin (1.3µm) | Დაბალი ფასი;ბალიშები ერთგვაროვანი და ბრტყელია;კარგი შედუღება;შეიძლება იყოს ერთეული სხვა ზედაპირის მოპირკეთებასთან;პროცესი მარტივია;შესაძლებელია გადამუშავება (საამქროს შიგნით). | მგრძნობიარეა დამუშავების მიმართ;მოკლე შენახვის ვადა.შედუღების ძალიან შეზღუდული გავრცელება;Solderability დეგრადაცია ამაღლებული ტემპერატურა და ციკლები;არაგამტარი;ძნელი შესამოწმებლად, ICT ზონდი, იონური და პრესის მორგება | ფართოდ გამოიყენება;კარგად შეეფერება SMT/წვრილი მოედანზე/BGA/მცირე კომპონენტებს;მიირთვით დაფები;არ არის კარგი PTH-ებისთვის;არ არის შესაფერისი დაჭიმვის ტექნოლოგიისთვის |
| ENIG | ქიმიური პროცესი, რომელიც დაფარავს სპილენძს ნიკელისა და ოქროთი, ამიტომ იგი შედგება მეტალის საფარის ორმაგი ფენისგან. | 2µin (0.05µm) – 5µin (0.125µm) ოქრო 120µin (3µm) – 240µin (6µm) ნიკელი | შესანიშნავი შედუღება;ბალიშები ბრტყელი და ერთგვაროვანია;მავთულის მოქნილობა;დაბალი კონტაქტის წინააღმდეგობა;ხანგრძლივი შენახვის ვადა;კარგი კოროზიის წინააღმდეგობა და გამძლეობა | კონცერნი „შავი პადი“;სიგნალის დაკარგვა სიგნალის მთლიანობის აპლიკაციებისთვის;გადამუშავება არ შეუძლია | შესანიშნავია წვრილად და კომპლექსური ზედაპირის დასამაგრებლად (BGA, QFP…);შესანიშნავია მრავალი სახის შედუღებისთვის;სასურველია PTH, პრეს fit;მავთულის შესაკრავი;რეკომენდირებულია PCB-სთვის მაღალი საიმედოობის აპლიკაციებით, როგორიცაა კოსმოსური, სამხედრო, სამედიცინო და მაღალი დონის მომხმარებლები და ა.შ.;არ არის რეკომენდებული სენსორული კონტაქტის ბალიშებისთვის. |
| ელექტროლიტური Ni/Au (რბილი ოქრო) | 99,99% სუფთა - 24 კარატიანი ოქრო, რომელიც გამოიყენება ნიკელის ფენაზე ელექტროლიტური პროცესის საშუალებით, შედუღების ნიღბის წინ. | 99,99% სუფთა ოქრო, 24 კარატი 30µin (0,8µm) -50µin (1,3µm) მეტი 100µin (2,5µm) -200µin (5µm) ნიკელი | მყარი, გამძლე ზედაპირი;დიდი გამტარობა;სიბრტყეზე;მავთულის მოქნილობა;დაბალი კონტაქტის წინააღმდეგობა;ხანგრძლივი შენახვის ვადა | ძვირი;Au სიმყუდროვე თუ ძალიან სქელი;განლაგების შეზღუდვები;დამატებითი დამუშავება/შრომის ინტენსიური;არ შეესაბამება შედუღებას;საფარი არ არის ერთგვაროვანი | ძირითადად გამოიყენება მავთულის (Al & Au) შემაკავშირებელ ჩიპების პაკეტში, როგორიცაა COB (ჩიპი ბორტზე) |
| ელექტროლიტური Ni/Au (მყარი ოქრო) | 98% სუფთა - 23 კარატიანი ოქრო, გამაგრებითი დამატებული მოოქროვილი აბაზანაზე დატანილი ნიკელის ფენაზე ელექტროლიტური პროცესით. | 98% სუფთა ოქრო, 23 კარატი 30 μin (0,8 μm) -50 μin (1,3 μm) 100 μin (2,5 μm) -150 μin (4 μm) ნიკელი | შესანიშნავი შედუღება;ბალიშები ბრტყელი და ერთგვაროვანია;მავთულის მოქნილობა;დაბალი კონტაქტის წინააღმდეგობა;გადამუშავებადი | გოგირდის მაღალი შემცველობის პირობებში კოროზიის შეფერხება (გატარება და შენახვა);შემცირებული მიწოდების ჯაჭვის ვარიანტები ამ დასრულების მხარდასაჭერად;მოკლე ოპერაციული ფანჯარა შეკრების ეტაპებს შორის. | ძირითადად გამოიყენება ელექტრული ურთიერთდაკავშირებისთვის, როგორიცაა კიდეების კონექტორები (ოქროს თითი), IC გადამზიდავი დაფები (PBGA/FCBGA/FCCSP...), კლავიატურები, ბატარეის კონტაქტები და ზოგიერთი ტესტის ბალიშები და ა.შ. |
| ჩაძირვა აღ | ვერცხლის ფენა დეპონირდება სპილენძის ზედაპირზე უელექტრო დაფარვის პროცესის შედეგად, ოქროვის შემდეგ, მაგრამ შედუღების ნიღბის წინ | 5µin(0.12µm) -20µin(0.5µm) | შესანიშნავი შედუღება;ბალიშები ბრტყელი და ერთგვაროვანია;მავთულის მოქნილობა;დაბალი კონტაქტის წინააღმდეგობა;გადამუშავებადი | გოგირდის მაღალი შემცველობის პირობებში კოროზიის შეფერხება (გატარება და შენახვა);შემცირებული მიწოდების ჯაჭვის ვარიანტები ამ დასრულების მხარდასაჭერად;მოკლე ოპერაციული ფანჯარა შეკრების ეტაპებს შორის. | ENIG-ის ეკონომიური ალტერნატივა Fine Traces და BGA;იდეალურია მაღალი სიჩქარით სიგნალების გამოყენებისთვის;კარგია მემბრანული გადამრთველებისთვის, EMI დაფარვისთვის და ალუმინის მავთულის შესაერთებლად;შესაფერისია პრესის მორგებისთვის. |
| ჩაძირვა სნ | უელექტრო ქიმიურ აბაზანაში კალის თეთრი თხელი ფენა დევს პირდაპირ მიკროსქემის დაფების სპილენძზე, როგორც ბარიერი დაჟანგვის თავიდან ასაცილებლად. | 25µin (0.7µm)-60µin (1.5µm) | საუკეთესოა პრესის ფიტის ტექნოლოგიისთვის;ხარჯთეფექტური;პლანური;შესანიშნავი solderability (როდესაც ახალი) და საიმედოობა;სიბრტყე | Solderability დეგრადაცია ამაღლებული ტემპერატურა და ციკლი;საბოლოო შეკრებაზე დაუცველმა თუნუქმა შეიძლება კოროზია;საკითხების დამუშავება;Tin Wiskering;არ არის შესაფერისი PTH-სთვის;შეიცავს თიურეას, ცნობილ კანცეროგენს. | რეკომენდირებულია დიდი რაოდენობით პროდუქციისთვის;კარგია SMD განთავსებისთვის, BGA;საუკეთესოა პრესის მორგებისთვის და საზურგეებისთვის;არ არის რეკომენდირებული PTH-სთვის, კონტაქტური გადამრთველებისთვის და გამოსაყენებელი ნიღბებით |
ცხრილი2 თანამედროვე PCB ზედაპირის ფინიების ტიპიური თვისებების შეფასება წარმოებასა და გამოყენებაზე
| ყველაზე ხშირად გამოყენებული ზედაპირის მოპირკეთების წარმოება | |||||||||
| Თვისებები | ENIG | ENEPIG | რბილი ოქრო | მყარი ოქრო | IAg | ISn | HASL | HASL- LF | OSP |
| პოპულარობა | მაღალი | დაბალი | დაბალი | დაბალი | საშუალო | დაბალი | დაბალი | მაღალი | საშუალო |
| პროცესის ღირებულება | მაღალი (1.3x) | მაღალი (2,5x) | უმაღლესი (3,5x) | უმაღლესი (3,5x) | საშუალო (1.1x) | საშუალო (1.1x) | დაბალი (1.0x) | დაბალი (1.0x) | ყველაზე დაბალი (0.8x) |
| ანაბარი | ჩაძირვა | ჩაძირვა | ელექტროლიტური | ელექტროლიტური | ჩაძირვა | ჩაძირვა | ჩაძირვა | ჩაძირვა | ჩაძირვა |
| შენახვის ვადა | გრძელი | გრძელი | გრძელი | გრძელი | საშუალო | საშუალო | გრძელი | გრძელი | მოკლე |
| RoHS თავსებადი | დიახ | დიახ | დიახ | დიახ | დიახ | დიახ | No | დიახ | დიახ |
| ზედაპირის თანაბრადობა SMT-ისთვის | შესანიშნავი | შესანიშნავი | შესანიშნავი | შესანიშნავი | შესანიშნავი | შესანიშნავი | ღარიბი | კარგი | შესანიშნავი |
| გამოაშკარავებული სპილენძი | No | No | No | დიახ | No | No | No | No | დიახ |
| გატარება | ნორმალური | ნორმალური | ნორმალური | ნორმალური | Კრიტიკული | Კრიტიკული | ნორმალური | ნორმალური | Კრიტიკული |
| პროცესის ძალისხმევა | საშუალო | საშუალო | მაღალი | მაღალი | საშუალო | საშუალო | საშუალო | საშუალო | დაბალი |
| გადამუშავების უნარი | No | No | No | No | დიახ | არ არის შემოთავაზებული | დიახ | დიახ | დიახ |
| საჭირო თერმული ციკლები | მრავალჯერადი | მრავალჯერადი | მრავალჯერადი | მრავალჯერადი | მრავალჯერადი | 2-3 | მრავალჯერადი | მრავალჯერადი | 2 |
| ულვაშის საკითხი | No | No | No | No | No | დიახ | No | No | No |
| თერმული შოკი (PCB MFG) | დაბალი | დაბალი | დაბალი | დაბალი | Ძალიან დაბალი | Ძალიან დაბალი | მაღალი | მაღალი | Ძალიან დაბალი |
| დაბალი წინააღმდეგობა / მაღალი სიჩქარე | No | No | No | No | დიახ | No | No | No | N/A |
| ყველაზე ხშირად გამოყენებული ზედაპირის მოპირკეთების აპლიკაციები | |||||||||
| აპლიკაციები | ENIG | ENEPIG | რბილი ოქრო | მყარი ოქრო | IAg | ISn | HASL | LF-HASL | OSP |
| ხისტი | დიახ | დიახ | დიახ | დიახ | დიახ | დიახ | დიახ | დიახ | დიახ |
| მოქნილი | შეზღუდული | შეზღუდული | დიახ | დიახ | დიახ | დიახ | დიახ | დიახ | დიახ |
| Flex-Rigid | დიახ | დიახ | დიახ | დიახ | დიახ | დიახ | დიახ | დიახ | არ არის სასურველი |
| სახვითი მოედანი | დიახ | დიახ | დიახ | დიახ | დიახ | დიახ | არ არის სასურველი | არ არის სასურველი | დიახ |
| BGA და μBGA | დიახ | დიახ | დიახ | დიახ | დიახ | დიახ | არ არის სასურველი | არ არის სასურველი | დიახ |
| მრავალჯერადი Solderability | დიახ | დიახ | დიახ | დიახ | დიახ | დიახ | დიახ | დიახ | შეზღუდული |
| Flip Chip | დიახ | დიახ | დიახ | დიახ | დიახ | დიახ | No | No | დიახ |
| დააჭირეთ Fit | შეზღუდული | შეზღუდული | შეზღუდული | შეზღუდული | დიახ | შესანიშნავი | დიახ | დიახ | შეზღუდული |
| ხვრელის მეშვეობით | დიახ | დიახ | დიახ | დიახ | დიახ | No | No | No | No |
| მავთულის შემაკავშირებელი | დიახ (Al) | დიახ (Al, Au) | დიახ (Al, Au) | დიახ (Al) | ცვლადი (Al) | No | No | No | დიახ (Al) |
| Solder Wettability | კარგი | კარგი | კარგი | კარგი | Ძალიან კარგი | კარგი | ღარიბი | ღარიბი | კარგი |
| Solder ერთობლივი მთლიანობა | კარგი | კარგი | ღარიბი | ღარიბი | შესანიშნავი | კარგი | კარგი | კარგი | კარგი |
შენახვის ვადა არის კრიტიკული ელემენტი, რომელიც უნდა გაითვალისწინოთ თქვენი წარმოების გრაფიკის შედგენისას.შენახვის ვადაარის ოპერატიული ფანჯარა, რომელიც იძლევა დასრულებას სრული PCB შედუღებამდე.სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია დარწმუნდეთ, რომ თქვენი ყველა PCB აწყობილია შენახვის ვადის ფარგლებში.მასალისა და პროცესის გარდა, რომლებიც ზედაპირის მოპირკეთებას ქმნიან, ძლიერ გავლენას ახდენს დასრულების შენახვის ვადაPCB-ების შეფუთვით და შენახვით.IPC-1601 გაიდლაინებით შემოთავაზებული შენახვის სწორი მეთოდოლოგიის მკაცრად განმცხადებელი შეინარჩუნებს დასრულების შედუღებას და საიმედოობას.
ცხრილი 3 შენახვის ვადის შედარება PCB-ის პოპულარულ ზედაპირულ დასრულებებს შორის
|
| ტიპიური SHEL LIFE | შემოთავაზებული შენახვის ვადა | გადამუშავების შანსი |
| HASL-LF | 12 თვე | 12 თვე | დიახ |
| OSP | 3 თვე | 1 თვე | დიახ |
| ENIG | 12 თვე | 6 თვე | არა* |
| ENEPIG | 6 თვე | 6 თვე | არა* |
| ელექტროლიტური Ni/Au | 12 თვე | 12 თვე | NO |
| IAg | 6 თვე | 3 თვე | დიახ |
| ISn | 6 თვე | 3 თვე | დიახ ** |
* ENIG-ისა და ENEPIG-ის დასრულებისთვის შესაძლებელია ხელახალი გააქტიურების ციკლი ზედაპირის დასველებადობისა და შენახვის ვადის გასაუმჯობესებლად.
** ქიმიური კალის გადამუშავება არ არის შემოთავაზებული.
უკანბლოგებზე
გამოქვეყნების დრო: ნოე-16-2022
