Im Bereich der Hochsicherheitselektronik ist die PCB-Oberflächenbeschichtung mehr als eine Schutzbeschichtung; sie ist die metallurgische Schnittstelle zwischen dem Kupferkreislauf und dem Lötverbindung.Unser Ingenieursteam betont, dass die falsche Veredelung zu katastrophalen Feldfehlern führen kann., von zerbrechlichen Lötverbindungen bis hin zu Signalzerstörungen.
Dieser Artikel liefert einen datenbasierten Vergleich von HASL, ENIG und OSP, um Hardware-Designer und Beschaffungsfachleute bei der Optimierung ihrer PCBA-Projekte zu unterstützen.
1HASL (Hot Air Solder Leveling): Das traditionelle Arbeitspferd
HASL beinhaltet das Eintauchen des PCBs in eine geschmolzene Bleizinn- oder bleifreie Legierung und dessen Ausgleichung mit Hochdruck-Hochluftmesser.
- Technischer Wert:Es ist die kostengünstigste Lösung für die Durchlöchertechnologie (THT) und SMT-Designs mit geringer Dichte.
- Technische Einschränkungen:Der Hauptnachteil ist die Planarität, die bei den Pads eine ungewöhnliche Dicke (Meniscus) hinterlässt, was zu "Tombstoning" von kleinen Passiven (0201/01005) und Überbrückung auf feine BGA führen kann.
- Wärmebelastung:Das Eintauchen bei hoher Temperatur (ca. 260°C) kann thermischen Schock hervorrufen und die Ausdehnung der Z-Achse von Platten mit hoher Schichtzahl beeinträchtigen.
2. ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold): Der Präzisionsstandard
ENIG ist eine zweischichtige Metallbeschichtung: eine elektrolose Nickelschicht (36 μm), die als Diffusionsschranke dient, überzogen mit einer dünnen Eintaußgoldschicht (0,05 0,1 μm), um eine Oxidation zu verhindern.
Die IPC-4552B-Konformität
Die Einhaltung von IPC-4552B ist für Branchen mit hoher Zuverlässigkeit (Medizin, Luft- und Raumfahrt) obligatorisch.Diese Norm behandelt das Phänomen "Black Pad", ein Defekt, bei dem ein übermäßiges Eintauchen von Gold die Nickelschicht korrodiert., was zu zerbrechlichen Gelenken führt.
- Vorteil der DUXPCB:Im Gegensatz zu der Massenproduktion von "Prototypen-Mühlen"," Unser Team verwendet die Röntgenfluoreszenz-Spektroskopie (XRF) zur Überprüfung der Nickel-Gold-Dicke und verwendet ein "Produkt-Rating"-System zur Überwachung der Korrosion von Nickel auf mikroskopischer Ebene..
Überlegungen zur Signalintegrität
Die Ingenieure sollten beachten, daß bei Frequenzen über 1 GHz der Haut-Effekt dazu führt, daß Signale hauptsächlich durch die Nickelschicht wandern.Weil Nickel ferromagnetisch ist und eine geringere Leitfähigkeit hat als Kupfer, kann ENIG im Vergleich zu OSP oder Immersion Silver einen höheren Einsatzverlust einführen.
3. OSP (organische Schweißbarkeitskonservierungsmittel): Die RF-freundliche Alternative
OSP ist ein transparenter, organischer Film, der sich selektiv an Kupfer bindet.
- Thermische Stabilität:Moderne OSPs sind für bleifreie SMT-Profile konzipiert, die die Schweißfähigkeit durch mehrere Rückflusszyklen erhalten.
- Planarität und HF-Leistung:OSP bietet eine perfekt flache Oberfläche, ideal für Feinschallkomponenten.es ist die überlegene Wahl für High-Speed Digital (HSD) und RF-Designs, wo Signalverlust minimiert werden muss.
- Handhabungsempfindlichkeit:OSP ist empfindlich auf Feuchtigkeit und manuelle Handhabung (Fingerabdrücke). Bei DUXPCB implementieren wir eine strenge vakuumsiegelte Verpackung und eine feuchtigkeitsgesteuerte Lagerung, um eine Haltbarkeit von 6~12 Monaten sicherzustellen.
Technische Vergleichsmatrix
| Merkmal |
HASL (bleifrei) |
Einheitliche Datenbank (IPC-4552B) |
OSP (Entek Plus HT) |
| Oberflächenplanheit |
Arme (nicht flache) |
Ausgezeichnet (Flach) |
Ausgezeichnet (Flach) |
| Kosten |
Niedrigste |
Höchste |
Niedrig bis Mittel |
| Haltbarkeit |
Mehr als 12 Monate |
Mehr als 12 Monate |
612 Monate |
| Schweißbarkeit |
Ausgezeichnet. |
Das ist gut. |
Gut (einfach/doppelt zurückfließend) |
| HF-Leistung |
Moderate |
Schlechte Leistung (> 1 GHz) |
Ausgezeichnet. |
| BGA-Eignung |
Nicht empfohlen |
Sehr empfehlenswert |
Empfohlen |
| Umwelt |
RoHS-konform |
RoHS-konform |
Umweltfreundlich |
Der Unterschied zwischen DUXPCB und der Plattierung
- - Das ist eine sehr schlechte Sache.Jedes Projekt unterliegt einer manuellen DFM-Prüfung. Wenn wir feine BGA auf einer HASL-spezifizierten Platine feststellen, werden unsere Ingenieure proaktiv einen Übergang zu ENIG oder OSP vorschlagen, um Montagefehler zu vermeiden.
- Strenge Qualitätskontrolle:Unsere chemischen Bäder werden stündlich auf pH-Wert, Konzentration und Verunreinigungswerte überprüft, um die Vorläufer von Black Pad zu verhindern.
- Spezialisierter Fokus:Wir sind spezialisiert auf 2-8 Schichtplatten, bei denen sich Thermalmanagement und Signalintegrität häufig kreuzen. Wir bieten maßgeschneiderte Ratschläge zur Auswahl der Oberfläche basierend auf Ihrem spezifischen SMT-Thermoprofil.
Schlussfolgerung: Welches sollten Sie wählen?
- Wählen Sie HASLbei budgetsensiblen, wenig komplexen Platten mit hauptsächlich durchbohrenden Komponenten.
- Wählen Sie ENIGfür Hochdichte-Konstruktionen, BGA-Pakete und Anwendungen, die eine langfristige Lagerung oder Drahtbindung erfordern.
- Wählen Sie OSPfür Hochfrequenz-HF-Schaltungen, kostensensitive SMT-Baugruppen und Konstruktionen, bei denen die Signalintegrität von größter Bedeutung ist.
Für eine umfassende Überprüfung der Herstellbarkeit Ihres Designs wenden Sie sich noch heute an die technische Redaktion von DUXPCB.