ENIG-VS-HASL-в-производстве печатных плат

ENIG против HASL в производстве печатных плат

directory

Обработка поверхности при производстве печатных плат является неотъемлемой частью процесса изготовления, указывая на процесс улучшения поверхности печатной платы для повышения производительности, долговечности и эстетической привлекательности. Описанные процедуры включают гальванопокрытие, нанесение покрытия и полировку. Вот некоторые часто используемые обработки поверхности при изготовлении печатных плат:

  1. HASL (выравнивание припоем горячим воздухом): эта процедура включает в себя погружение печатной платы в резервуар с жидким припоем с последующим использованием нагретого воздуха для выравнивания и очистки поверхности.
  2. ENIG (электрохимическое иммерсионное золото): эта процедура включает в себя нанесение тонкого покрытия из электрохимического никеля на поверхность печатной платы с последующим нанесением тонкого слоя иммерсионного золота. Эта отделка известна своей долговечностью и стойкостью к окислению.
  3. OSP (органические консерванты для пайки): Эта процедура предполагает нанесение тонкого слоя органического вещества на поверхность печатной платы, чтобы защитить ее от окисления и улучшить паяемость.
  4. Погружная банка: В данном случае обработка поверхности заключается в нанесении на печатную плату слоя олова, обеспечивающего надежную коррозионную стойкость и низкое контактное сопротивление.
  5. ENEPIG (электрохимический никель, электрохимический палладий, иммерсионное золото): здесь отделка поверхности представляет собой усовершенствованный вариант ENIG с повышенной коррозионной стойкостью и впечатляющим сроком хранения.
  6. Иммерсионное серебро: эта обработка поверхности включает покрытие печатной платы слоем серебра, похожим на иммерсионное олово, что обеспечивает надежную коррозионную стойкость.

Выбор отделки поверхности зависит от потребностей конкретного применения, таких как характер используемых компонентов, среда, в которой будет использоваться печатная плата, и оценка стоимости. Факторы, которые следует учитывать, включают, среди прочего, возможность пайки, стоимость, надежность, технологичность и отсутствие свинца. HASL и ENIG — распространенные покрытия поверхности, известные своей превосходной паяемостью.

Иногда, если печатная плата будет использоваться в среде, не содержащей свинца, обработка поверхности должна соответствовать нормам RoHS (ограничения на использование опасных веществ) и WEEE (отходы электрического и электронного оборудования).

Что такое отделка поверхности ENIG и HASL?

HASL:

Печатная плата с HASL

  • Определение:
    Выравнивание пайкой горячим воздухом, широко известное как HASL, представляет собой метод отделки поверхности, широко используемый в производстве печатных плат (PCB). Он обеспечивает печатным платам надежное паяное соединение и увеличенный срок хранения. Выравнивание припоя горячим воздухом повышает эффективность пайки компонентов на печатной плате.Первоначально наносится покрытие HASL, чтобы улучшить паяемость и закрыть открытые медные схемы.
  • HASL Отделка:
    HASL уже несколько десятилетий является популярным вариантом отделки поверхности в отрасли, предлагая такие преимущества, как экономичность, доступность и ремонтопригодность. Как упоминалось ранее, HASL обеспечивает отличную паяемость и длительный срок хранения печатных плат. В процессе HASL на открытые медные поверхности печатной платы наносится покрытие путем погружения платы в контейнер, наполненный расплавленным припоем.
    После этого излишки припоя полностью удаляются, а плата выравнивается путем пропускания ее через нож с горячим воздухом. Крайне важно обеспечить полное покрытие всей платы припоем; в противном случае медь может окислиться и испортиться, что сделает печатную плату непригодной для использования. Наличие медной отделки на печатной плате создает надежный интерфейс между платой и ее компонентами, тем самым обеспечивая надежную функциональность и производительность. HASL остается популярным и эффективным средством отделки поверхности в индустрии печатных плат.

ENIG

ENIGs-структура

  • Определение: ENIG, что означает Electroless Nickel Immersion Gold, представляет собой обычно используемую отделку поверхности в секторе печатных плат (PCB). ENIG завоевал популярность благодаря своей способности адаптироваться к различным процедурам сборки компонентов.
    ENIG назван в честь двух основных материалов, использованных в отделке. Химическое никелирование — это химическая процедура, в ходе которой на поверхность печатной платы наносится слой никеля. Этот слой никеля служит экраном между медью и слоем иммерсионного золота, препятствуя окислению и обеспечивая твердую паяемость. Слой иммерсионного золота представляет собой тонкое покрытие из золота, которое обеспечивает защитную и пригодную для пайки поверхность для крепления компонентов.
  • ENIG Отделка:
    Отделка ENIG включает в себя двухслойное металлическое покрытие, нанесенное на печатную плату. Химическое никелирование служит нескольким целям. Во-первых, он обеспечивает гладкую и однородную поверхность, улучшая паяемость печатной платы. Во-вторых, он действует как диффузионный барьер, препятствуя миграции атомов меди в слой золота. Наконец, он улучшает сцепление иммерсионного слоя золота.
    Слой иммерсионного золота, известный своей превосходной проводимостью и коррозионной стойкостью, занимает решающее место в отделке ENIG. Обеспечивает надежные паяные соединения и защищает нижележащий слой никеля от окисления в процессе хранения и сборки. Толщина иммерсионного слоя золота обычно довольно мала и составляет от 0,05 до 0,2 микрометра.  ENIG предлагает несколько преимуществ, которые способствуют его широкому использованию. Он совместим с процессами сборки, не содержащими свинца, что делает его экологически чистым. Подходит для печатных плат со сквозными отверстиями (PTH) и компонентов с мелким шагом. Покрытие ENIG обеспечивает плоскую и однородную поверхность, что делает ее подходящей для склеивания проводов и перевернутых чипов. Кроме того, ENIG имеет длительный срок хранения, что обеспечивает надежность печатных плат даже после длительного хранения. В заключение отметим, что ENIG является популярным покрытием поверхности в индустрии печатных плат благодаря своей универсальности, отличной паяемости, устойчивости к коррозии и совместимости с различными процессами сборки. Его двухслойное металлическое покрытие, состоящее из химического никелирования и иммерсионного золота, обеспечивает повышенную функциональность и защиту электронных компонентов.

Какова плоскостность поверхности ENIG и HASL?

Плоскостность поверхности HASL

Выравнивание пайкой горячим воздухом (HASL) — это популярный метод обработки поверхности, используемый при изготовлении печатных плат (PCB), благодаря его способности обеспечивать довольно ровную поверхность.
Однако достижение идеальной плоскостности поверхности с использованием HASL может оказаться сложной задачей из-за нескольких факторов, влияющих на процесс и конечный результат. Эти элементы включают в себя:

  1. Изменения толщины припоя:
    В ходе процедуры HASL на поверхность печатной платы наносится жидкий припой, после чего излишки удаляются с помощью лопастей горячего воздуха. Этот процесс может привести к неравномерной толщине припоя, что приведет к изменениям в плоскостности поверхности по всей плате. Толщина слоя припоя может варьироваться от 30 до 50 микрон в зависимости от таких факторов, как тип используемого припоя, температура ванны припоя и скорость, с которой плата извлекается из ванны.
  2. Температура паяльной маски:
    Температура паяльной маски во время процесса HASL имеет решающее значение для достижения гладкой и ровной поверхности. Слишком высокие температуры могут вызвать испарение растворителя и вспенивание, что приведет к неравномерной толщине паяльной маски.
  3. Толщина паяльной пасты:
    Плотность паяльной пасты, используемой при сборке печатной платы, может повлиять на однородность нанесения припоя. Паяльные пасты с высокой вязкостью могут привести к неравномерному нанесению и шероховатости поверхности.
  4. Загрязнение поверхности:
    Поверхностные загрязнения, такие как грязь или масло, могут повлиять на адгезию припоя к поверхности печатной платы, что приведет к изменению плоскостности поверхности.
  5. Дизайн платы:
    Конструкция печатной платы также может влиять на плоскостность поверхности, достигаемую с помощью HASL. Например, большие медные заливки могут поглотить больше припоя, чем узкие дорожки, что приводит к изменениям в плоскостности поверхности. 

В заключение отметим, что хотя HASL остается популярным средством обработки поверхности печатных плат, достижение идеальной плоскостности поверхности с помощью этого метода может оказаться сложной задачей из-за нескольких факторов. Однако, тщательно контролируя такие параметры, как температура паяльной маски, вязкость паяльной пасты и чистота поверхности, можно добиться достаточно ровной поверхности с помощью HASL.

ENIG Плоскостность поверхности

Обработка поверхности химическим никель-иммерсионным золотом (ENIG) является широко используемой технологией для печатных плат (PCB). Процесс ENIG обеспечивает превосходную плоскостность поверхности по сравнению с методом пайки горячим воздухом (HASL), что делает его популярным выбором для современных конструкций печатных плат, особенно с компонентами с мелким шагом и корпусами с шариковой решеткой (BGA).
ENIG обеспечивает несколько преимуществ по сравнению с HASL в отношении плоскостности поверхности:

  1. Постоянная толщина:
    Процедура химического никелирования гарантирует постоянную и одинаковую толщину по всей плате. Слой никеля обычно имеет толщину 3-7 микрон, тогда как слой золота намного тоньше и составляет 0,05-0,2 микрона. Такой уровень точности обеспечивает очень ровную поверхность, что имеет решающее значение для правильного функционирования электронных компонентов на плате.
  2. Превосходная планарность:
    Поверхностная обработка ENIG известна своей превосходной плоскостностью, что важно для компонентов с мелким шагом и корпусов BGA. Тонкий слой золота обеспечивает сверхплоскую поверхность, что помогает обеспечить надежное электрическое соединение между компонентом и платой. Такой уровень плоскостности недостижим при использовании других видов отделки поверхности, таких как HASL.
  3. Паяемость: Слой иммерсионного золота в отделке ENIG хорошо паяется, что обеспечивает надежные паяные соединения во время сборки. Благодаря превосходной плоскостности поверхности и равномерной толщине покрытие ENIG также обеспечивает более строгий контроль над формированием паяного соединения, что приводит к более прочному и надежному соединению.

Таким образом, дебаты об отделке ENIG и HASL часто обсуждаются в контексте отделки поверхности печатных плат. Покрытие поверхности ENIG служит отличной альтернативой HASL, обеспечивая превосходную плоскостность и плоскостность поверхности. При сравнении вариантов отделки enig и hasl ENIG предлагает несколько преимуществ по сравнению с HASL.
К ним относятся равномерная толщина, исключительная паяемость и повышенная надежность, что делает его популярным выбором для современных конструкций печатных плат, требующих высокопроизводительных электронных компонентов. К ним относятся равномерная толщина, исключительная паяемость и повышенная надежность, что делает его популярным выбором для современных конструкций печатных плат, требующих высокопроизводительных электронных компонентов.

Вот таблица, сравнивающая различные характеристики HASL и ENIG:

Параметр HASL ENIG
Плоскостность поверхности 2-15 мкм 0,05-0,1 мкм
Толщина покрытия 1-40 мкм 0,05-0,1 мкм
Чистота поверхности Матовый/блестящий Матовый/блестящий
Паяемость Хороший Отличный
Устойчивость к коррозии Умеренный Высокий
Без свинца Совместимость хорошая Совместимость отличная
Расходы Низкий Высокий
Надежность Умеренный Высокий

А как насчет долговечности и срока службы ENIG по сравнению с HASL?

Конечно, вот несколько дополнительных моментов, которые помогут еще больше повысить надежность и срок службы ENIG по сравнению с HASL при производстве печатных плат:

Долговечность:

  • Золотое покрытие ENIG обычно состоит из тонкого слоя никеля, за которым следует слой иммерсионного золота. Эта уникальная комбинация обеспечивает превосходную твердость, износостойкость и коррозионную стойкость по сравнению с оловянно-свинцовым покрытием HASL.
  • Слой никеля в ENIG действует как диффузионный барьер, который предотвращает диффузию слоя золота в медную подложку, обеспечивая долговременную адгезию и предотвращая проблемы при пайке.
  • Слой золота в ENIG обеспечивает превосходную электропроводность и паяемость, что делает его идеальной отделкой поверхности для компонентов с мелким шагом и высокочастотных приложений, где целостность сигнала имеет решающее значение.
  • Напротив, оловянно-свинцовое покрытие HASL имеет тенденцию быть более мягким и более склонным к росту «усов», что может вызвать короткое замыкание и другие проблемы с надежностью.

Продолжительность жизни:

  • Надежность и срок службы ENIG делают его предпочтительным выбором для приложений с долгосрочными требованиями к надежности, таких как аэрокосмическая, оборонная, медицинская и автомобильная электроника.
  • ENIG имеет значительно более длительный срок хранения, чем HASL, а это означает, что он может оставаться функциональным в течение более длительного времени, даже не используясь. Это связано с устойчивостью золотого слоя к окислению и коррозии.
  • Долгосрочная надежность ENIG обеспечивает стабильную работу в широком диапазоне условий эксплуатации, что делает его популярным выбором для различных отраслей промышленности.

Таким образом, уникальный состав и свойства ENIG делают его превосходным выбором для применений, требующих долговечности и длительного срока службы. Его устойчивость к коррозии и износу, отличная адгезия, электропроводность и способность к пайке делают его идеальным для приложений с высокой надежностью, где производительность и надежность имеют решающее значение. В целом, хотя ENIG может быть дороже, чем HASL, его превосходное качество и надежность делают его выгодной инвестицией для многих приложений.

HASL против ENIG: преимущества и недостатки

PCB-ENIG-против-HASL

Преимущества отделки поверхности HASL

  1. Простота применения:
    HASL — это хорошо зарекомендовавший себя традиционный процесс обработки поверхности. Это не требует сложных процедур или узкоспециализированного оборудования. Простой процесс включает в себя погружение печатной платы (PCB) в контейнер с расплавленным припоем, а затем с помощью ножа с горячим воздухом выровняйте излишки припоя. Эта простота позволяет легко применять его даже на небольших производственных предприятиях.
  2. Широкая доступность:
    Будучи одним из самых доступных покрытий поверхности, HASL является основным продуктом практически на каждом предприятии по производству печатных плат.Такая широкая доступность означает, что производители могут легко найти материалы, необходимые для этого процесса, тем самым сокращая время выполнения заказов и обеспечивая устойчивую цепочку поставок.
  3. Отличная смачиваемость:
    HASL со свинцом известен своей превосходной смачиваемостью. Это критический фактор в производстве электроники, поскольку он обеспечивает прочную и долговечную связь между печатной платой и ее компонентами. Превосходная смачиваемость обеспечивает надежные соединения, что может значительно повысить эффективность и долговечность электронного оборудования.
  4. Легкость переделки: 
    Основным компонентом HASL является припой, который можно легко переработать. Это означает, что в случае возникновения каких-либо сложностей в процессе производства корректировки можно внести без существенных затруднений и затрат. Возможность перепайки с сохранением высокого качества соединений и блестящей чистой поверхности является существенным преимуществом, особенно на производственных линиях большого объема.
  5. Доступность: 
    HASL является экономически эффективным вариантом по сравнению с альтернативными покрытиями поверхности, такими как электрохимическое никель-иммерсионное золото (ENIG) и иммерсионное серебро. Его экономичность является основной причиной, по которой он является предпочтительным выбором для широкого спектра бытовой и коммерческой электронной продукции.
  6. Установленная надежность:
    Благодаря широкому использованию на протяжении многих десятилетий, HASL имеет хорошо документированную историю доказанной надежности. Производители и потребители одинаково доверяют этой отделке поверхности, поскольку она обеспечивает стабильную производительность, что делает ее идеальным выбором для многих электронных продуктов.
  7. Визуальный осмотр:
    Наконец, блестящая поверхность, производимая HASL, облегчает визуальный осмотр печатной платы на наличие дефектов. Это может быть значительным преимуществом в контроле качества, позволяя легко обнаруживать и устранять любые потенциальные проблемы до того, как продукт достигнет потребителя.

В заключение отметим, что сочетание простоты, экономичности, надежности и отличных эксплуатационных характеристик делает HASL популярным выбором для обработки поверхности печатных плат.

Недостатки поверхностной отделки HASL

  1. Толщина:
    По сравнению с другими видами отделки поверхности, такими как электрохимическое никель-иммерсионное золото (ENIG) и иммерсионное серебро, HASL имеет тенденцию давать более толстый слой. Потенциально это может привести к образованию неровных поверхностей, что повлияет на общую функциональность и надежность печатной платы.
  2. Не идеально подходит для устройств поверхностного монтажа (SMD):
    Толщина слоя HASL может создать проблемы при работе с небольшими устройствами поверхностного монтажа (SMD). Избыток припоя может привести к нестабильности и ненадежности паяных соединений этих крошечных компонентов, влияя на общую функциональность устройства.
  3. Повышенный риск паяных мостов:
    Процесс нанесения HASL, который предполагает погружение всей печатной платы в расплавленный припой, может привести к образованию мостиков припоя, особенно на близко расположенных контактных площадках. Эти паяные перемычки могут привести к электрическим соединениям, вызывающим короткое замыкание и потенциально приводящим к неисправностям внутри устройства. Поэтому после процесса HASL необходим тщательный визуальный осмотр, чтобы убедиться в целостности платы.
  4. Высокотемпературный процесс: 
    Процесс HASL предполагает высокие температуры, которые потенциально могут привести к повреждению термочувствительных компонентов или деформации самой печатной платы. Это особенно актуально для плат с высокой плотностью компонентов или для плат, в которых используются материалы, более чувствительные к нагреву.
  5. Строгие параметры:
    HASL имеет определенные строгие параметры, особенно в отношении толщины печатных плат. Слишком тонкие или слишком толстые доски могут не подойти для отделки HASL. Это потенциально может ограничить его использование в приложениях, требующих индивидуальной толщины платы. В таких случаях рекомендуется обратиться за рекомендациями к производителю.
  6. Ограничения привязки строк:
    HASL не является идеальным выбором для переплета строк или приложений с мелким шагом. Неровные поверхности, которые могут возникнуть в результате процесса HASL, могут вызвать проблемы при попытке поддерживать постоянную ширину линий, что потенциально влияет на производительность устройства.
  7. Ведущие опасения:
    Традиционный HASL использует свинец, что создает проблемы для окружающей среды и здоровья. Хотя доступны бессвинцовые варианты HASL, они имеют свои собственные проблемы, в том числе более высокую температуру плавления, что может еще больше повысить риск повреждения термочувствительных компонентов.

В заключение, хотя HASL является популярным выбором из-за его экономической эффективности и широкой доступности, эти потенциальные недостатки необходимо тщательно учитывать при выборе наиболее подходящей отделки поверхности для конкретного применения. Чтобы гарантировать максимальную эффективность и надежность, крайне важно сопоставить преимущества и недостатки HASL с конкретными потребностями печатной платы.

Преимущества отделки поверхности ENIG

  1. Доступность:
    ENIG, обработка поверхности с использованием иммерсионного золота поверх химического никеля, пользуется большим спросом в электронной промышленности. Таким образом, он обычно легко доступен. Тем не менее, всегда полезно уточнить у вашего конкретного производителя, предлагает ли он этот тип отделки, учитывая его премиальный характер.
  2. Долговечность и устойчивость к коррозии:
    Одним из ключевых преимуществ ENIG является его исключительная долговечность. Слой иммерсионного золота, нанесенный на никелированное покрытие, действует как защитный экран, предохраняя лежащую под ним медь от коррозии и неблагоприятных условий окружающей среды. Это значительно увеличивает срок хранения печатной платы, что делает ENIG подходящим выбором для приложений, требующих долговечности.
  3. Превосходная паяемость:
    ENIG известен своей превосходной паяемостью. Он обеспечивает лучшую смачиваемость и более ровную поверхность по сравнению с HASL, что приводит к более прочным и надежным соединениям между компонентами и печатной платой. Это особенно выгодно в приложениях, требующих мелкого шага, где точность и надежность имеют первостепенное значение.
  4. Нетоксичное поверхностное покрытие:
    В отличие от HASL, ENIG представляет собой поверхностное покрытие, не содержащее свинца. В результате он соответствует нормам, изложенным в Директиве об отходах электрического и электронного оборудования (WEEE) и Директиве об ограничении использования опасных веществ (RoHS), которые требуют использования электронных продуктов, не содержащих опасных веществ, таких как свинец. Это значительное преимущество с точки зрения экологической устойчивости и безопасности.
  5. Повышенная электрическая и теплопроводность:
    Благодаря слою золота ENIG обеспечивает превосходную электро- и теплопроводность по сравнению с HASL и иммерсионным серебром. Это может значительно улучшить производительность электронного устройства, особенно в приложениях, требующих эффективного рассеивания тепла или высокоскоростной передачи сигнала.
  6. Плоская поверхность:
    ENIG обеспечивает плоскую поверхность, что имеет решающее значение для технологий поверхностного монтажа (SMT) и компонентов с мелким шагом. Такая плоскостность гарантирует, что компоненты можно точно разместить и надежно припаять, что важно для межсоединений высокой плотности (HDI), часто используемых в современных электрооборудовании.
  7. Длительный срок хранения:
    Защитные свойства золотого слоя ENIG способствуют более длительному сроку хранения готовых печатных плат. Это особенно выгодно для производителей, которым требуется длительное хранение печатных плат перед сборкой. 

Таким образом, хотя ENIG может быть дороже, чем другие покрытия, такие как HASL, его преимущества с точки зрения долговечности, паяемости, электро- и теплопроводности, а также соответствия экологическим нормам делают его привлекательным выбором для многих применений.

Недостатки обработки поверхности ENIG

  1. Расходы:
    Основным недостатком ENIG является его стоимость. Включение золота в его состав делает его более дорогим, чем другие виды отделки поверхности, такие как HASL. Однако превосходные свойства, которые он предлагает, такие как отличная паяемость, коррозионная стойкость и соответствие экологическим требованиям, часто оправдывают более высокую стоимость, особенно для высокопроизводительных или долговечных приложений.
  2. Проблемы с соединением золотой проволоки:
    ENIG — это деликатная обработка поверхности, которая может подвергаться воздействию повышенных температур во время процедуры пайки. Если не обращаться с этим осторожно, это может привести к проблемам с соединением золотой проволоки, что затруднит прохождение проверок качества. Поэтому при использовании ENIG необходим тщательный контроль процесса, чтобы избежать этих потенциальных проблем.
  3. Трудности переделки:
    Тонкий слой золота поверх никеля в ENIG может затруднить перепайку. Неправильное обращение может привести к появлению дефектов поверхности. Во время ручной пайки плавление и всасывание затвердевшего припоя потенциально могут удалить слой золота, что приведет к необходимости доработки. Это важный фактор для производителей, особенно на производственных линиях больших объемов, где доработка может привести к значительным затратам и задержкам.
  4. Потеря сигнала:
    Никель, образующий базовый слой покрытия ENIG, обладает высоким удельным электрическим сопротивлением. Это потенциально может привести к потере сигнала на более высоких частотах, что повлияет на производительность устройства.
  5. Риск синдрома черной подушечки:
    Одной из известных проблем ENIG является риск «синдрома черной площадки» — дефекта, который приводит к образованию хрупкого интерметаллического слоя, что приводит к ухудшению целостности паяного соединения. Это нечастая, но серьезная проблема, которая может повлиять на надежность конечного продукта.
  6. Не идеально подходит для склеивания проводов:
    Хотя ENIG обеспечивает плоскую и гладкую поверхность, идеально подходящую для технологий поверхностного монтажа, он, как правило, не лучший выбор для соединений проводов из-за потенциальных проблем, связанных с соединением золотой проволокой, упомянутых выше.

В заключение, хотя ENIG имеет множество преимуществ, крайне важно тщательно оценить эти потенциальные недостатки. Важно сбалансировать преимущества и недостатки ENIG с конкретными требованиями печатной платы и приложения, чтобы обеспечить наилучшую производительность и надежность.

Преимущества HASL ENIG
Доступность Широко доступен благодаря своей популярности и экономичности. Обычно доступно, но лучше уточнить у конкретного производителя.
Долговечность Хорошо, но на него могут влиять факторы окружающей среды. Превосходный, с золотым слоем, обеспечивающим защиту от коррозии и суровых условий.
Паяемость Хорошо, HASL со свинцом обеспечивает отличную смачиваемость. Улучшенный, с лучшей смачиваемостью и более ровной поверхностью.
Бессвинцовый вариант Доступны как свинцовые, так и бессвинцовые варианты. Натурально, не содержит свинца и соответствует экологическим нормам.
Электрическая проводимость Хорошо, но может повлиять толщина слоя припоя. Превосходный, благодаря золотому слою.
Расходы Более экономичный, что делает его популярным выбором для широкого спектра применений. Дороже из-за включения золота.
НедостаткиHASLENIG
ТолщинаИмеет тенденцию быть толще, что может вызвать проблемы с компонентами SMD меньшего размера.Обеспечивает плоскую поверхность, идеальную для поверхностного монтажа и компонентов с мелким шагом.
Высокотемпературный процессЭтот процесс включает в себя высокие температуры, которые потенциально могут повредить термочувствительные компоненты.Чувствителен к высоким температурам во время пайки, что может привести к проблемам с соединением.
ПереработкаПроще за счет паяльной составляющей, но качество нужно сохранить.Более требовательна из-за наличия тонкого слоя золота поверх никеля.
Потеря сигналаОбычно это не проблема, если слой припоя не слишком толстый.Потенциально может привести к потере сигнала на более высоких частотах из-за слоя никеля.
Проблемы окружающей средыТрадиционный HASL использует свинец, что создает проблемы для окружающей среды и здоровья.Естественно, не содержит свинца, соответствует экологическим нормам.
Пригодность для приложений с мелким шагомНе идеально из-за возможности образования неровных поверхностей.Очень желателен из-за своей плоской и гладкой поверхности.

В этой таблице представлено общее сравнение, но выбор между HASL и ENIG будет зависеть от конкретных требований к печатной плате и приложения.

Когда нам следует использовать технологию ENIG?

Использование-ENIG-Технологии

Безусловно, электрохимическое никель-иммерсионное золото (ENIG) является популярной технологией обработки поверхности печатных плат благодаря своим многочисленным преимуществам. Вот несколько сценариев, в которых вы можете предпочесть использовать технологию ENIG:

  • Длительный срок хранения: Если ваше приложение требует длительного хранения печатных плат перед сборкой, ENIG — отличный выбор. Защитный слой золота предотвращает окисление и коррозию, продлевая срок хранения печатных плат.
  • Беспроблемная пайка: ENIG обеспечивает превосходную паяемость, лучшую смачиваемость и более ровную поверхность по сравнению с другими покрытиями, такими как HASL. Это приводит к более прочным и надежным соединениям между компонентами и печатной платой, что особенно полезно в приложениях, требующих высокой надежности.
  • Высокая прочность и антифрикционность: Слой золота в ENIG обеспечивает высокую механическую прочность и антифрикционные свойства. Это делает печатные платы ENIG подходящими для применений с механическими нагрузками или там, где требуется износостойкость, например, в разъемах и клавиатурах.
  • Низкое контактное сопротивление: Золотой слой в ENIG также обеспечивает низкое контактное сопротивление, что имеет решающее значение для высокоскоростных или высокочастотных приложений. Это может значительно повысить эффективность работы электронного устройства.
  • Отличное покрытие вокруг отверстий: ENIG обеспечивает превосходное покрытие вокруг отверстий в печатной плате, обеспечивая надежные соединения и повышая общую производительность печатной платы.
  • Экологическое соответствие: ENIG — это покрытие поверхности, не содержащее свинца, что делает его соответствующим экологическим нормам, таким как Директива об отходах электрического и электронного оборудования (WEEE) и Директива об ограничении использования опасных веществ (RoHS). Если экологическая устойчивость вызывает беспокойство, ENIG — хороший выбор.
  • Приложения с мелким шагом: Плоская и гладкая поверхность, обеспечиваемая ENIG, идеально подходит для технологий поверхностного монтажа (SMT) и компонентов с мелким шагом. Это критически важно для межсоединений высокой плотности (HDI), часто используемых в современной электронике.
  • Высокотемпературные применения: Высокая температура плавления золота делает ENIG подходящим для применений, требующих высоких рабочих температур.

В заключение, хотя ENIG может быть дороже, чем другие покрытия, такие как HASL, его преимущества с точки зрения долговечности, паяемости, электропроводности и соответствия экологическим нормам делают его привлекательным выбором для многих применений. Как всегда, при выборе отделки поверхности следует учитывать конкретные требования к печатной плате и области применения.

Когда нам следует использовать технологию HASL?

использовать-HASL-технологию

Выравнивание пайкой горячим воздухом (HASL) действительно является популярной технологией обработки поверхности печатных плат благодаря своей экономичности, доступности и простоте использования. Вот несколько сценариев, в которых вы можете предпочесть использовать технологию HASL:

  • Экономическая эффективность: Если вы работаете с ограниченным бюджетом, HASL — отличный выбор. Это одна из наиболее экономически эффективных технологий обработки поверхности, что делает ее идеальной для применений, где стоимость является важным фактором.
  • Доступность: HASL — один из наиболее широко используемых видов отделки поверхности, поэтому его легко приобрести у большинства производителей печатных плат. Это означает, что с помощью HASL вы часто можете ускорить выполнение работ по сравнению с другими видами отделки.
  • Простота использования: Процесс HASL относительно прост и хорошо понятен, что упрощает его внедрение и управление. Это может привести к меньшему количеству производственных проблем и повышению урожайности.
  • Хорошая паяемость: HASL обеспечивает превосходную паяемость, гарантируя надежные соединения между компонентами и печатной платой. Это особенно полезно в тех случаях, когда хорошие паяные соединения имеют решающее значение.
  • Перерабатываемость: Печатные платы HASL относительно легко переделывать по сравнению с другими вариантами отделки, такими как ENIG. Компонент припоя можно плавить и оплавлять, что упрощает устранение производственных дефектов.
  • Долговечность: HASL обеспечивает достаточно прочную поверхность, способную выдерживать обычные процессы обработки и сборки.
  • Свинцовые и бессвинцовые варианты: В традиционном HASL используется свинец, но также доступны варианты HASL без свинца для приложений, где важными факторами являются экологические нормы или проблемы со здоровьем.

Тем не менее, важно понимать, что HASL может подойти не для каждого приложения. Например, он не идеален для компонентов с мелким шагом из-за возможности образования неровных поверхностей, а высокие температуры, используемые в процессе HASL, могут потенциально повредить термочувствительные компоненты. 

FAQ по ENIG и HASL

На одной плате можно использовать и ENIG, и HASL, но это встречается нечасто. Этот метод называется «смешанная обработка поверхности» или «селективное покрытие» и используется для обеспечения различной обработки поверхности для разных частей печатной платы. Однако этот подход усложняет производственный процесс и может потребовать дополнительных испытаний для обеспечения совместимости двух видов отделки поверхности.

Использование смешанной отделки поверхности на печатной плате может дать несколько преимуществ, таких как снижение затрат, улучшение производительности и повышение надежности. Используя различную обработку поверхности для разных частей печатной платы, вы можете оптимизировать производственный процесс и снизить затраты без ущерба для качества конечного продукта. Кроме того, вы можете повысить производительность и надежность печатной платы, обеспечив наилучшее качество поверхности каждого компонента.

Использование смешанной отделки поверхности на печатной плате может создать проблемы, включая проблемы совместимости, дополнительное тестирование и повышенную сложность. Различные виды отделки поверхности могут плохо прилипать и влиять на надежность. Для обеспечения соответствия спецификациям требуются дополнительные испытания, а производственный процесс становится более сложным, что потенциально может привести к ошибкам и задержкам.

Бессвинцовый HASL — это метод обработки поверхности, используемый при производстве печатных плат, при котором на поверхность печатной платы наносится слой сплава олова и меди. Он экономически эффективен и экологичен, так как не содержит вредных элементов свинца и соответствует нормам по опасным веществам. Хотя он обеспечивает хорошую паяемость и устойчивость к коррозии, он может иметь немного меньшую плоскостность и долговечность по сравнению с другими высококачественными методами отделки поверхности.

Помимо бессвинцового HASL, другие широко используемые методы обработки поверхности при производстве печатных плат включают иммерсионное золото с электрохимическим никелем (ENIG), иммерсионное олово (ISn), органический консервант для пайки (OSP) и гальваническое никель-золото (ENEPIG).

Отделка поверхности OSP экономически эффективна и экологически безопасна. Он обеспечивает плоскую и плоскую поверхность, что делает его подходящим для компонентов с мелким шагом. OSP также обеспечивает хорошую паяемость и термостойкость, что делает его популярным выбором для многих приложений на печатных платах.

Поверхностная обработка Immersion Tin (ISn) обеспечивает плоскую и гладкую поверхность, что делает ее подходящей для компонентов с мелким шагом. Он обеспечивает хорошую паяемость и совместим с процессами бессвинцовой пайки. Однако ISn со временем может подвергаться окислению, что может повлиять на его паяемость.

Поверхностная обработка ENEPIG обычно используется там, где требуется высокая надежность и длительный срок хранения. Он состоит из слоя гальванического никеля, за которым следует слой иммерсионного золота. ENEPIG обеспечивает превосходную коррозионную стойкость, возможность пайки и соединения проводов.

В заключение отметим, что ENIG и HASL — две распространенные технологии обработки поверхности печатных плат. ENIG обеспечивает лучшую паяемость, долговечность и соответствие экологическим требованиям, что делает его пригодным для применений, требующих длительного использования, высокой надежности, низкого контактного сопротивления, высокой прочности и сопротивления трению. С другой стороны, HASL подходит для проектов с ограниченным бюджетом, в которых приоритет отдается простоте эксплуатации и возможности доработки, хотя его надежность, долговечность и соответствие экологическим требованиям могут быть не такими высокими, как ENIG. Выбор подходящей технологии отделки поверхности зависит от конкретных требований и ограничений рассматриваемого проекта.

Как профессиональный производитель печатных плат, JHDPCB предлагает широкий спектр услуг, включая различные технологии обработки поверхности, такие как ENIG и HASL. Благодаря современному оборудованию и опытной команде мы можем предоставить высококачественные, надежные и экологически чистые продукты для печатных плат, адаптированные к потребностям наших клиентов. Независимо от того, требуется ли вам ENIG, HASL или любая другая технология обработки поверхности, мы стремимся предоставить вам профессиональную поддержку и решения для обеспечения успеха вашего проекта. Пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам в любое время, чтобы получить дополнительную информацию о наших услугах и о том, как мы можем удовлетворить ваши потребности в печатных платах.

Получите ценовое предложение на печатную плату прямо сейчас

Откройте высококачественные услуги по производству печатных плат в JHDPCB

Leave a Comment