अपने पीसीबी डिज़ाइन के लिए सरफेस फ़िनिश कैसे चुनें
Ⅱ मूल्यांकन एवं तुलना
की तैनाती: 16 नवंबर, 2022
श्रेणियाँ: ब्लॉग
टैग: पीसीबी,पीसीबीए,पीसीबी असेंबली,पीसीबी विनिर्माण, पीसीबी सतह खत्म
सतह की फिनिश के बारे में कई सुझाव हैं, जैसे सीसा रहित एचएएसएल में लगातार समतलता की समस्या होती है।इलेक्ट्रोलाइटिक Ni/Au वास्तव में महंगा है और यदि पैड पर बहुत अधिक सोना जमा हो जाता है, तो सोल्डर जोड़ भंगुर हो सकते हैं।कई ताप चक्रों के संपर्क में आने के बाद विसर्जन टिन में सोल्डरबिलिटी में गिरावट आती है, जैसे कि ऊपर और नीचे की ओर पीसीबीए रिफ्लो प्रक्रिया, आदि। उपरोक्त सतह खत्म के अंतर को स्पष्ट रूप से जानने की आवश्यकता है।नीचे दी गई तालिका मुद्रित सर्किट बोर्डों की अक्सर लागू सतह फिनिश के लिए एक मोटा मूल्यांकन दिखाती है।
तालिका 1 विनिर्माण प्रक्रिया, महत्वपूर्ण पेशेवरों और विपक्षों और पीसीबी की लोकप्रिय सीसा रहित सतह फिनिश के विशिष्ट अनुप्रयोगों का संक्षिप्त विवरण
| पीसीबी सतह खत्म | प्रक्रिया | मोटाई | लाभ | नुकसान | विशिष्ट आवेदन पत्र |
| सीसा रहित एचएएसएल | पीसीबी बोर्डों को पिघले हुए टिन के स्नान में डुबोया जाता है और फिर फ्लैट पैट और अतिरिक्त सोल्डर हटाने के लिए गर्म हवा के चाकू से उड़ाया जाता है। | 30µin(1µm) -1500µin(40µm) | अच्छा सोल्डरेबिलिटी;व्यापक रूप से उपलब्ध;मरम्मत/पुनः कार्य किया जा सकता है;लंबी शेल्फ लंबी | असमान सतहें;थर्मल शॉक;खराब गीलापन;सोल्डर ब्रिज;प्लग किए गए पीटीएच। | व्यापक रूप से लागू;बड़े पैड और रिक्ति के लिए उपयुक्त;<20 मिल (0.5 मिमी) महीन पिच और बीजीए के साथ एचडीआई के लिए उपयुक्त नहीं;पीटीएच के लिए अच्छा नहीं है;मोटे तांबे के पीसीबी के लिए उपयुक्त नहीं;आमतौर पर, अनुप्रयोग: विद्युत परीक्षण के लिए सर्किट बोर्ड, हैंड सोल्डरिंग, कुछ उच्च प्रदर्शन वाले इलेक्ट्रॉनिक्स जैसे एयरोस्पेस और सैन्य उपकरण। |
| ओएसपी | उजागर तांबे को जंग से बचाने के लिए बोर्ड की सतह पर रासायनिक रूप से कार्बनिक यौगिक लगाने से कार्बनिक धातु की परत बनती है। | 46µin (1.15µm)-52µin(1.3µm) | कम लागत;पैड एक समान और सपाट होते हैं;अच्छी सोल्डरबिलिटी;अन्य सतह फ़िनिश वाली इकाई हो सकती है;प्रक्रिया सरल है;पुनः कार्य किया जा सकता है (कार्यशाला के अंदर)। | संभालने के प्रति संवेदनशील;अल्प शैल्फ जीवन.बहुत सीमित सोल्डर फैलाव;ऊंचे तापमान और चक्र के साथ सोल्डरबिलिटी में गिरावट;गैर प्रवाहकीय;निरीक्षण करना कठिन, आईसीटी जांच, आयनिक और प्रेस-फिट संबंधी चिंताएँ | व्यापक रूप से लागू;एसएमटी/फाइन पिच/बीजीए/छोटे घटकों के लिए उपयुक्त;बोर्ड परोसें;पीटीएच के लिए अच्छा नहीं है;क्रिम्पिंग तकनीक के लिए उपयुक्त नहीं है |
| ENIG | एक रासायनिक प्रक्रिया जो खुले तांबे को निकल और सोने के साथ चढ़ाती है, इसलिए इसमें धातु कोटिंग की दोहरी परत होती है। | 2µin (0.05µm)- 5µin (0.125µm) सोना, 120µin (3µm)- 240µin (6µm) निकेल से अधिक | उत्कृष्ट सोल्डरेबिलिटी;पैड सपाट और एक समान होते हैं;अल तार मोड़ने योग्यता;कम संपर्क प्रतिरोध;लंबी संग्रहण और उपयोग अवधि;अच्छा संक्षारण प्रतिरोध और स्थायित्व | "ब्लैक पैड" चिंता;सिग्नल अखंडता अनुप्रयोगों के लिए सिग्नल हानि;पुनः कार्य करने में असमर्थ | बढ़िया पिच और जटिल सतह माउंट प्लेसमेंट (बीजीए, क्यूएफपी…) के संयोजन के लिए उत्कृष्ट;एकाधिक सोल्डरिंग प्रकारों के लिए उत्कृष्ट;पीटीएच के लिए पसंदीदा, प्रेस फिट;तार बंधने योग्य;एयरोस्पेस, सैन्य, चिकित्सा और उच्च-स्तरीय उपभोक्ताओं आदि जैसे उच्च विश्वसनीयता अनुप्रयोग वाले पीसीबी के लिए अनुशंसा;टच संपर्क पैड के लिए अनुशंसित नहीं है। |
| इलेक्ट्रोलाइटिक Ni/Au (नरम सोना) | 99.99% शुद्ध - 24 कैरेट सोना सोल्डरमास्क से पहले इलेक्ट्रोलाइटिक प्रक्रिया के माध्यम से निकल परत पर लगाया जाता है। | 99.99% शुद्ध सोना, 24 कैरेट 30µin (0.8µm) -50µin (1.3µm) 100µin (2.5µm) -200µin (5µm) निकेल से अधिक | कठोर, टिकाऊ सतह;महान चालकता;समतलता;अल तार मोड़ने योग्यता;कम संपर्क प्रतिरोध;लंबी संग्रहण और उपयोग अवधि | महँगा;यदि बहुत गाढ़ा हो तो एयू भंगुरता;लेआउट बाधाएँ;अतिरिक्त प्रसंस्करण/श्रम गहन;सोल्डरिंग के लिए उपयुक्त नहीं;कोटिंग एक समान नहीं है | मुख्य रूप से सीओबी (चिप ऑन बोर्ड) जैसे चिप पैकेज में तार (अल और एयू) बॉन्डिंग में उपयोग किया जाता है। |
| इलेक्ट्रोलाइटिक Ni/Au (कठोर सोना) | 98% शुद्ध - इलेक्ट्रोलाइटिक प्रक्रिया के माध्यम से निकल परत पर लगाए गए प्लेटिंग बाथ में हार्डनर के साथ 23 कैरेट सोना। | 98% शुद्ध सोना, 23 कैरेट30µin(0.8µm) -50µin(1.3µm) से अधिक 100µin(2.5µm) -150µin(4µm) निकेल | उत्कृष्ट सोल्डरेबिलिटी;पैड सपाट और एक समान होते हैं;अल तार मोड़ने योग्यता;कम संपर्क प्रतिरोध;पुन: कार्ययोग्य | उच्च सल्फर वातावरण में धूमिल (हैंडलिंग और भंडारण) क्षरण;इस फिनिश का समर्थन करने के लिए कम आपूर्ति श्रृंखला विकल्प;असेंबली चरणों के बीच छोटी ऑपरेटिंग विंडो। | मुख्य रूप से विद्युत इंटरकनेक्शन जैसे एज कनेक्टर (गोल्ड फिंगर), आईसी कैरियर बोर्ड (पीबीजीए/एफसीबीजीए/एफसीसीएसपी...), कीबोर्ड, बैटरी संपर्क और कुछ परीक्षण पैड इत्यादि के लिए उपयोग किया जाता है। |
| विसर्जन एजी | नक़्क़ाशी के बाद लेकिन सोल्डरमास्क से पहले इलेक्ट्रोलेस प्लेटिंग प्रक्रिया के माध्यम से तांबे की सतह पर चांदी की परत जमा की जाती है | 5µin(0.12µm) -20µin(0.5µm) | उत्कृष्ट सोल्डरेबिलिटी;पैड सपाट और एक समान होते हैं;अल तार मोड़ने योग्यता;कम संपर्क प्रतिरोध;पुन: कार्ययोग्य | उच्च सल्फर वातावरण में धूमिल (हैंडलिंग और भंडारण) क्षरण;इस फिनिश का समर्थन करने के लिए कम आपूर्ति श्रृंखला विकल्प;असेंबली चरणों के बीच छोटी ऑपरेटिंग विंडो। | फाइन ट्रेसेस और बीजीए के लिए ENIG का किफायती विकल्प;उच्च गति सिग्नल अनुप्रयोग के लिए आदर्श;झिल्ली स्विच, ईएमआई परिरक्षण और एल्यूमीनियम तार बॉन्डिंग के लिए अच्छा है;प्रेस फिट के लिए उपयुक्त. |
| विसर्जन एस.एन | इलेक्ट्रोलेस रासायनिक स्नान में, ऑक्सीकरण से बचने के लिए बाधा के रूप में टिन की एक सफेद पतली परत सीधे सर्किट बोर्डों के तांबे पर जमा होती है। | 25µin (0.7µm)-60µin(1.5µm) | प्रेस फ़िट तकनीक के लिए सर्वोत्तम;प्रभावी लागत;तलीय;उत्कृष्ट सोल्डरेबिलिटी (ताजा होने पर) और विश्वसनीयता;समतलता | ऊंचे तापमान और चक्र के साथ सोल्डरबिलिटी में गिरावट;अंतिम असेंबली पर खुला टिन खराब हो सकता है;मुद्दों को संभालना;टिन विस्करिंग;पीटीएच के लिए उपयुक्त नहीं;इसमें थायोयूरिया, एक ज्ञात कार्सिनोजेन शामिल है। | बड़ी मात्रा में उत्पादन के लिए अनुशंसा;एसएमडी प्लेसमेंट, बीजीए के लिए अच्छा है;प्रेस फिट और बैकप्लेन के लिए सर्वश्रेष्ठ;पीटीएच, संपर्क स्विच और छीलने योग्य मास्क के साथ उपयोग के लिए अनुशंसित नहीं है |
तालिका2 उत्पादन और अनुप्रयोग पर आधुनिक पीसीबी सरफेस फ़िनिश के विशिष्ट गुणों का मूल्यांकन
| सबसे आम इस्तेमाल की जाने वाली सतह फ़िनिश का उत्पादन | |||||||||
| गुण | ENIG | ENEPIG | मुलायम सोना | कठोर सोना | आईएजी | प्रतिसाद नहीं | एचएएसएल | एचएएसएल- एलएफ | ओएसपी |
| लोकप्रियता | उच्च | कम | कम | कम | मध्यम | कम | कम | उच्च | मध्यम |
| प्रक्रिया लागत | उच्च (1.3x) | उच्च (2.5x) | उच्चतम (3.5x) | उच्चतम (3.5x) | मध्यम (1.1x) | मध्यम (1.1x) | निम्न (1.0x) | निम्न (1.0x) | न्यूनतम (0.8x) |
| जमा | विसर्जन | विसर्जन | विद्युत् | विद्युत् | विसर्जन | विसर्जन | विसर्जन | विसर्जन | विसर्जन |
| शेल्फ जीवन | लंबा | लंबा | लंबा | लंबा | मध्यम | मध्यम | लंबा | लंबा | छोटा |
| RoHS कॉम्प्लाइंट | हाँ | हाँ | हाँ | हाँ | हाँ | हाँ | No | हाँ | हाँ |
| एसएमटी के लिए सतह सह-तलीयता | उत्कृष्ट | उत्कृष्ट | उत्कृष्ट | उत्कृष्ट | उत्कृष्ट | उत्कृष्ट | गरीब | अच्छा | उत्कृष्ट |
| उजागर तांबा | No | No | No | हाँ | No | No | No | No | हाँ |
| हैंडलिंग | सामान्य | सामान्य | सामान्य | सामान्य | गंभीर | गंभीर | सामान्य | सामान्य | गंभीर |
| प्रक्रिया प्रयास | मध्यम | मध्यम | उच्च | उच्च | मध्यम | मध्यम | मध्यम | मध्यम | कम |
| पुनः कार्य क्षमता | No | No | No | No | हाँ | सुझाव नहीं दिया गया | हाँ | हाँ | हाँ |
| आवश्यक थर्मल चक्र | एकाधिक | एकाधिक | एकाधिक | एकाधिक | एकाधिक | 2-3 | एकाधिक | एकाधिक | 2 |
| मूंछ मुद्दा | No | No | No | No | No | हाँ | No | No | No |
| थर्मल शॉक (पीसीबी एमएफजी) | कम | कम | कम | कम | बहुत कम | बहुत कम | उच्च | उच्च | बहुत कम |
| कम प्रतिरोध/उच्च गति | No | No | No | No | हाँ | No | No | No | एन/ए |
| सबसे आम तौर पर उपयोग की जाने वाली सतह फ़िनिश के अनुप्रयोग | |||||||||
| अनुप्रयोग | ENIG | ENEPIG | मुलायम सोना | कठोर सोना | आईएजी | प्रतिसाद नहीं | एचएएसएल | एलएफ-एचएएसएल | ओएसपी |
| कठोर | हाँ | हाँ | हाँ | हाँ | हाँ | हाँ | हाँ | हाँ | हाँ |
| मोड़ना | वर्जित | वर्जित | हाँ | हाँ | हाँ | हाँ | हाँ | हाँ | हाँ |
| लचीला-कठोर | हाँ | हाँ | हाँ | हाँ | हाँ | हाँ | हाँ | हाँ | पसंदीदा नहीं |
| उत्कृष्ट स्वर | हाँ | हाँ | हाँ | हाँ | हाँ | हाँ | पसंदीदा नहीं | पसंदीदा नहीं | हाँ |
| बीजीए और μBGA | हाँ | हाँ | हाँ | हाँ | हाँ | हाँ | पसंदीदा नहीं | पसंदीदा नहीं | हाँ |
| मल्टीपल सोल्डरबिलिटी | हाँ | हाँ | हाँ | हाँ | हाँ | हाँ | हाँ | हाँ | वर्जित |
| पलटें काटना | हाँ | हाँ | हाँ | हाँ | हाँ | हाँ | No | No | हाँ |
| ठीक से दबाओ | वर्जित | वर्जित | वर्जित | वर्जित | हाँ | उत्कृष्ट | हाँ | हाँ | वर्जित |
| छेद के माध्यम से | हाँ | हाँ | हाँ | हाँ | हाँ | No | No | No | No |
| तार का जोड़ | हाँ (अल) | हाँ (अल, औ) | हाँ (अल, औ) | हाँ (अल) | चर (अल) | No | No | No | हाँ (अल) |
| सोल्डर वेटेबिलिटी | अच्छा | अच्छा | अच्छा | अच्छा | बहुत अच्छा | अच्छा | गरीब | गरीब | अच्छा |
| सोल्डर ज्वाइंट इंटीग्रिटी | अच्छा | अच्छा | गरीब | गरीब | उत्कृष्ट | अच्छा | अच्छा | अच्छा | अच्छा |
शेल्फ जीवन एक महत्वपूर्ण तत्व है जिस पर आपको अपना विनिर्माण कार्यक्रम बनाते समय विचार करने की आवश्यकता है।शेल्फ जीवनऑपरेटिव विंडो है जो पूर्ण पीसीबी वेल्डेबिलिटी के लिए फिनिशिंग प्रदान करती है।यह सुनिश्चित करना महत्वपूर्ण है कि आपके सभी पीसीबी शेल्फ जीवन के भीतर इकट्ठे हैं।सतही फिनिश बनाने वाली सामग्री और प्रक्रिया के अलावा, फिनिश की शेल्फ लाइफ भी काफी प्रभावित होती हैपीसीबी पैकेजिंग और भंडारण द्वारा.आईपीसी-1601 दिशानिर्देशों द्वारा सुझाई गई सही भंडारण पद्धति का कड़ाई से आवेदक फिनिश की वेल्डेबिलिटी और विश्वसनीयता को बनाए रखेगा।
तालिका3 पीसीबी की लोकप्रिय सतह फिनिश के बीच शेल्फ जीवन की तुलना
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| विशिष्ट शेल जीवन | सुझाई गई शेल्फ लाइफ | दोबारा काम करने का मौका |
| एचएएसएल-एलएफ | 12 महीने | 12 महीने | हाँ |
| ओएसपी | 3 महीने | 1 माह | हाँ |
| ENIG | 12 महीने | 6 महीने | नहीं* |
| ENEPIG | 6 महीने | 6 महीने | नहीं* |
| इलेक्ट्रोलाइटिक Ni/Au | 12 महीने | 12 महीने | NO |
| आईएजी | 6 महीने | 3 महीने | हाँ |
| प्रतिसाद नहीं | 6 महीने | 3 महीने | हाँ** |
* ENIG और ENEPIG फिनिशिंग के लिए सतह की अस्थिरता और शेल्फ जीवन में सुधार के लिए एक पुनर्सक्रियन चक्र उपलब्ध है।
** रासायनिक टिन पुनः कार्य का सुझाव नहीं दिया गया।
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पोस्ट करने का समय: नवंबर-16-2022
