ПХД дизайны үшін беттік әрлеуді қалай таңдауға болады
Ⅱ Бағалау және салыстыру
Жарияланған: 16 қараша, 2022 жыл
Санаттар: Блогтар
Тегтер: PCB,pcba,PCB жинағы,PCB өндірісі, PCB бетін өңдеу
Беткі әрлеу туралы көптеген кеңестер бар, мысалы, қорғасынсыз HASL дәйекті тегістікке ие болу мәселесі бар.Электролиттік Ni/Au шын мәнінде қымбат және егер төсемге тым көп алтын түссе, дәнекерлеу қосылыстарының сынғыштығына әкелуі мүмкін.Ыдыс қаңылтырының жоғарғы және төменгі жағындағы PCBA қайта ағу процесінде және т.б. сияқты бірнеше жылу циклдарының әсерінен кейін дәнекерлеу қабілеті төмендейді. Жоғарыда көрсетілген бетті әрлеудің айырмашылықтарын анық білу қажет.Төмендегі кестеде баспа платаларының жиі қолданылатын бетін әрлеудің өрескел бағасы көрсетілген.
1-кесте Өндіріс процесінің қысқаша сипаттамасы, маңызды артықшылықтар мен кемшіліктер, сондай-ақ танымал қорғасынсыз ПХД бетін өңдеудің типтік қолданбалары
| ПХД бетін өңдеу | Процесс | Қалыңдық | Артықшылықтары | Кемшіліктері | Типтік қолданбалар |
| Қорғасынсыз HASL | ПХД тақталары балқытылған қаңылтыр ваннасына батырылады, содан кейін жалпақ тетіктер мен артық дәнекерлеуді кетіру үшін ыстық ауа пышақтарымен үрленеді. | 30μin(1μm) -1500μin(40μm) | Жақсы дәнекерлеу қабілеті;Кеңінен қол жетімді;Жөндеуге/қайта өңдеуге болады;Ұзын сөре | тегіс емес беттер;Термиялық соққы;Нашар ылғалдандыру;дәнекерлеу көпірі;Қосылған PTH. | Кең таралған;Үлкенірек төсемдер мен аралықтарға қолайлы;<20 миль (0,5 мм) ұсақ қадамы және BGA бар HDI үшін жарамсыз;PTH үшін жақсы емес;Қалың мыс ПХД үшін жарамсыз;Әдетте, қолдану: электрлік сынақтарға, қолмен дәнекерлеуге, аэроғарыштық және әскери құрылғылар сияқты кейбір жоғары өнімді электроникаға арналған схемалар. |
| OSP | Ашық мысты тоттан қорғау үшін органикалық металл қабатын құрайтын органикалық қосылысты тақталар бетіне химиялық қолдану. | 46μin (1,15µm)-52µin(1,3µm) | Төмен баға;Төсектер біркелкі және тегіс;Жақсы дәнекерлеу қабілеті;Басқа беттік әрлеумен бірлік болуы мүмкін;Процесс қарапайым;Қайта өңдеуге болады (шеберхана ішінде). | өңдеуге сезімтал;Қысқа сақтау мерзімі.Дәнекерлеудің өте шектеулі таралуы;Жоғары температура мен циклдармен дәнекерлеу қабілетінің нашарлауы;Өткізбейтін;Тексеру қиын, АКТ зонд, иондық және пресс-фит мәселелері | Кең таралған;SMT/жақсы қадамдар/BGA/шағын құрамдас бөліктер үшін өте қолайлы;Тақталарға қызмет ету;PTH үшін жақсы емес;Сығымдау технологиясы үшін жарамсыз |
| ENIG | Ашық мысты никель мен алтынмен қаптайтын химиялық процесс, сондықтан ол металл жабынның қос қабатынан тұрады. | 2μin (0,05μm) – 5μin (0.125µm) Алтын 120μin (3µm) – 240µin (6µm) никель | Өте жақсы дәнекерлеу қабілеті;Төсектер тегіс және біркелкі;Al сымының иілу қабілеті;Төмен жанасу кедергісі;Ұзақ жарамдылық мерзімі;Жақсы коррозияға төзімділік пен төзімділік | «Black Pad» концерні;Сигнал тұтастығы қолданбалары үшін сигналдың жоғалуы;қайта өңдеу мүмкін емес | Жіңішке қадамды және күрделі беттік орнатуды құрастыру үшін тамаша (BGA, QFP…);Бірнеше дәнекерлеу түрлері үшін тамаша;PTH үшін қолайлы, пресс-фит;Сыммен байланыстырылатын;Аэроғарыштық, әскери, медициналық және жоғары деңгейлі тұтынушылар сияқты жоғары сенімділік қолданбасы бар ПХД үшін ұсыныңыз;Сенсорлық контактілер үшін ұсынылмайды. |
| Электролиттік Ni/Au (жұмсақ алтын) | 99,99% таза – 24 карат алтын дәнекерлеу алдында электролиттік процесс арқылы никель қабатының үстіне жағылады. | 99,99% таза алтын, 24 карат 30μin (0,8µm) -50µin (1.3µm) астам 100µin (2.5µm) -200µin (5µm) никель | Қатты, берік бет;Үлкен өткізгіштік;тегістік;Al сымының иілу қабілеті;Төмен жанасу кедергісі;Ұзақ жарамдылық мерзімі | Қымбат;Ау морт тым қалың болса;Орналасу шектеулері;Қосымша өңдеу/қарқынды еңбек;Дәнекерлеуге жарамсыз;Қаптау біркелкі емес | Негізінен COB (борттағы чип) сияқты чип орамындағы сымды (Al & Au) байланыстыруда қолданылады. |
| Электролиттік Ni/Au (қатты алтын) | 98% таза – 23 караттық алтын, электролиттік процесс арқылы никель қабатының үстіне жағылған жабын ваннасына қатайтқыштары қосылған. | 98% таза алтын, 23 карат30μin(0.8μm) -50μin(1.3µm) астам 100μin(2.5µm) -150µin(4µm) никель | Өте жақсы дәнекерлеу қабілеті;Төсектер тегіс және біркелкі;Al сымының иілу қабілеті;Төмен жанасу кедергісі;Қайта өңдеуге болады | Күкіртті ортада күңгірттену (өңдеу және сақтау) коррозиясы;Бұл аяқтауды қолдау үшін жеткізілім тізбегінің қысқартылған нұсқалары;Құрастыру кезеңдері арасындағы қысқа жұмыс терезесі. | Негізінен жиек қосқыштары (алтын саусақ), IC тасымалдаушы тақталары (PBGA/FCBGA/FCCSP...), пернетақталар, батарея контактілері және кейбір сынақ алаңдары, т.б. сияқты электрлік өзара байланыс үшін қолданылады. |
| Immersion Ag | Күміс қабат мыс бетінде электрсіз жалату процесі арқылы өңдеуден кейін, бірақ дәнекерлеу маскасы алдында тұндырылады | 5μin(0,12µm) -20µin(0,5µm) | Өте жақсы дәнекерлеу қабілеті;Төсектер тегіс және біркелкі;Al сымының иілу қабілеті;Төмен жанасу кедергісі;Қайта өңдеуге болады | Күкіртті ортада күңгірттену (өңдеу және сақтау) коррозиясы;Бұл аяқтауды қолдау үшін жеткізілім тізбегінің қысқартылған нұсқалары;Құрастыру кезеңдері арасындағы қысқа жұмыс терезесі. | Fine Traces және BGA үшін ENIG-ке экономикалық балама;Жоғары жылдамдықты сигналдарды қолдану үшін өте қолайлы;Мембраналық қосқыштар, EMI экрандау және алюминий сымды байланыстыру үшін жақсы;Баспаға сәйкес келеді. |
| Immersion Sn | Электрсіз химиялық ваннада қалайы ақ жұқа қабаты тотығуды болдырмас үшін тосқауыл ретінде тікелей платалардың мысқа түседі. | 25μin (0,7µm)-60µin(1,5µm) | Басуға арналған ең жақсы технология;үнемді;Жазық;Өте жақсы дәнекерлеу қабілеті (жаңа болған кезде) және сенімділік;Жазық | Жоғары температуралар мен циклдармен дәнекерлеу қабілетінің нашарлауы;Соңғы жинақтағы ашық қалайы коррозияға ұшырауы мүмкін;Мәселелерді өңдеу;Tin Wiskering;PTH үшін жарамсыз;Құрамында белгілі канцероген тиуреа бар. | Үлкен көлемдегі өндірістер үшін ұсынылады;SMD орналастыру үшін жақсы, BGA;Басуға және артқы панельдерге арналған ең жақсы;PTH, контакт қосқыштары және тазартылатын маскалармен пайдалану ұсынылмайды |
Кесте 2 Өндіріс және қолдану бойынша қазіргі заманғы ПХД беттік әрлеу материалдарының типтік қасиеттерін бағалау
| Ең жиі қолданылатын беттік әрлеу бұйымдарын өндіру | |||||||||
| Қасиеттер | ENIG | ENEPIG | Жұмсақ алтын | Қатты алтын | IAg | ISn | HASL | HASL- LF | OSP |
| Танымалдық | Жоғары | Төмен | Төмен | Төмен | Орташа | Төмен | Төмен | Жоғары | Орташа |
| Процесс құны | Жоғары (1,3x) | Жоғары (2,5x) | Ең жоғары (3,5x) | Ең жоғары (3,5x) | Орташа (1,1x) | Орташа (1,1x) | Төмен (1,0x) | Төмен (1,0x) | Ең төменгі (0,8x) |
| Депозит | Батыру | Батыру | Электролиттік | Электролиттік | Батыру | Батыру | Батыру | Батыру | Батыру |
| Жарамдылық мерзімі | Ұзын | Ұзын | Ұзын | Ұзын | Орташа | Орташа | Ұзын | Ұзын | Қысқа |
| RoHS үйлесімді | Иә | Иә | Иә | Иә | Иә | Иә | No | Иә | Иә |
| SMT үшін беттік тең жазықтық | Өте жақсы | Өте жақсы | Өте жақсы | Өте жақсы | Өте жақсы | Өте жақсы | Кедей | Жақсы | Өте жақсы |
| Ашық мыс | No | No | No | Иә | No | No | No | No | Иә |
| Өңдеу | Қалыпты | Қалыпты | Қалыпты | Қалыпты | Сыни | Сыни | Қалыпты | Қалыпты | Сыни |
| Процесс күш-жігері | Орташа | Орташа | Жоғары | Жоғары | Орташа | Орташа | Орташа | Орташа | Төмен |
| Қайта өңдеу сыйымдылығы | No | No | No | No | Иә | Ұсынылмаған | Иә | Иә | Иә |
| Қажетті жылу циклдері | бірнеше | бірнеше | бірнеше | бірнеше | бірнеше | 2-3 | бірнеше | бірнеше | 2 |
| Мұрт мәселесі | No | No | No | No | No | Иә | No | No | No |
| Термиялық соққы (PCB MFG) | Төмен | Төмен | Төмен | Төмен | Өте төмен | Өте төмен | Жоғары | Жоғары | Өте төмен |
| Төмен қарсылық/жоғары жылдамдық | No | No | No | No | Иә | No | No | No | Жоқ |
| Ең жиі қолданылатын беттік әрлеуді қолдану | |||||||||
| Қолданбалар | ENIG | ENEPIG | Жұмсақ алтын | Қатты алтын | IAg | ISn | HASL | LF-HASL | OSP |
| Қатты | Иә | Иә | Иә | Иә | Иә | Иә | Иә | Иә | Иә |
| Flex | Шектеулі | Шектеулі | Иә | Иә | Иә | Иә | Иә | Иә | Иә |
| Икемді-қатты | Иә | Иә | Иә | Иә | Иә | Иә | Иә | Иә | Артықшылықсыз |
| Жақсы қадам | Иә | Иә | Иә | Иә | Иә | Иә | Артықшылықсыз | Артықшылықсыз | Иә |
| BGA және μBGA | Иә | Иә | Иә | Иә | Иә | Иә | Артықшылықсыз | Артықшылықсыз | Иә |
| Көп дәнекерлеу мүмкіндігі | Иә | Иә | Иә | Иә | Иә | Иә | Иә | Иә | Шектеулі |
| Flip Chip | Иә | Иә | Иә | Иә | Иә | Иә | No | No | Иә |
| Fit түймесін басыңыз | Шектеулі | Шектеулі | Шектеулі | Шектеулі | Иә | Өте жақсы | Иә | Иә | Шектеулі |
| Тесік арқылы | Иә | Иә | Иә | Иә | Иә | No | No | No | No |
| Сымды байланыстыру | Иә (Әл) | Иә (Al, Au) | Иә (Al, Au) | Иә (Әл) | Айнымалы (Al) | No | No | No | Иә (Әл) |
| Дәнекердің ылғалдану қабілеті | Жақсы | Жақсы | Жақсы | Жақсы | Өте жақсы | Жақсы | Кедей | Кедей | Жақсы |
| Дәнекерлеу қосылыстарының тұтастығы | Жақсы | Жақсы | Кедей | Кедей | Өте жақсы | Жақсы | Жақсы | Жақсы | Жақсы |
Сақтау мерзімі - бұл өндіріс кестелерін жасау кезінде ескеру қажет маңызды элемент.Жарамдылық мерзіміПХД толық дәнекерлеу мүмкіндігіне ие болу үшін әрлеуге мүмкіндік беретін жедел терезе болып табылады.Барлық ПХД жарамдылық мерзімі ішінде жиналғанына көз жеткізу өте маңызды.Беткі әрлеуді жасайтын материал мен процеске қосымша, әрлеудің жарамдылық мерзімі қатты әсер етедіПХД орау және сақтау арқылы.IPC-1601 нұсқаулары ұсынған дұрыс сақтау әдістемесін қатаң қолданушы әрлеудің дәнекерленуі мен сенімділігін сақтайды.
3-кесте Сақтау мерзімі ПХД танымал беттік әрлеуі арасындағы салыстыру
|
| Типтік САҚТЫҚ МЕРЗІМІ | Ұсынылатын жарамдылық мерзімі | Қайта жұмыс істеу мүмкіндігі |
| HASL-LF | 12 ай | 12 ай | ИӘ |
| OSP | 3 ай | 1 ай | ИӘ |
| ENIG | 12 ай | 6 ай | ЖОҚ* |
| ENEPIG | 6 ай | 6 ай | ЖОҚ* |
| Электролиттік Ni/Au | 12 ай | 12 ай | NO |
| IAg | 6 ай | 3 ай | ИӘ |
| ISn | 6 ай | 3 ай | ИӘ** |
* ENIG және ENEPIG аяқтау үшін беттің сулануын және сақтау мерзімін жақсарту үшін қайта белсендіру циклі бар.
** Химиялық қалайы қайта өңдеу ұсынылмайды.
АртқаБлогтарға
Жіберу уақыты: 16 қараша 2022 ж
