Στον τομέα των ηλεκτρονικών υψηλής αξιοπιστίας, το φινίρισμα της επιφάνειας PCB είναι κάτι περισσότερο από μια προστατευτική επίστρωση. είναι η μεταλλουργική διεπαφή μεταξύ των χάλκινων κυκλωμάτων και της συγκολλητικής άρθρωσης. Στην DUXPCB, η ομάδα μηχανικών μας τονίζει ότι η επιλογή του λάθος φινιρίσματος μπορεί να οδηγήσει σε καταστροφικές αστοχίες πεδίου, που κυμαίνονται από εύθραυστες συγκολλητικές αρθρώσεις έως υποβάθμιση σήματος.

Αυτό το άρθρο παρέχει μια συγκριτική ανάλυση HASL, ENIG και OSP βάσει δεδομένων για να βοηθήσει τους σχεδιαστές υλικού και τους επαγγελματίες προμηθειών να βελτιστοποιήσουν τα έργα PCBA τους.

Το HASL περιλαμβάνει την εμβάπτιση του PCB σε ένα τήγμα κράματος κασσίτερου-μολύβδου ή χωρίς μόλυβδο και την εξομάλυνσή του με μαχαίρια αέρα υψηλής πίεσης.

• Μηχανική Αξία: Παρέχει εξαιρετική διαβροχή και μια στιβαρή συγκολλητική άρθρωση. Είναι η πιο οικονομική λύση για τεχνολογία διαμπερούς οπής (THT) και σχέδια SMT χαμηλής πυκνότητας.
• Τεχνικοί Περιορισμοί: Το κύριο μειονέκτημα είναι η επιπεδότητα. Η διαδικασία αφήνει ένα μη ομοιόμορφο πάχος (μηνίσκος) στα pads, το οποίο μπορεί να προκαλέσει "tombstoning" μικρών παθητικών (0201/01005) και γεφύρωση σε λεπτής κλίσης BGAs.
• Θερμική καταπόνηση: Η εμβάπτιση σε υψηλή θερμοκρασία (περίπου 260°C) μπορεί να προκαλέσει θερμικό σοκ, επηρεάζοντας ενδεχομένως την επέκταση στον άξονα Z των πλακών με υψηλό αριθμό στρώσεων.

Το ENIG είναι μια μεταλλική επίστρωση δύο στρώσεων: ένα στρώμα νικελίου χωρίς ηλεκτρόλυση (3–6 µm) που δρα ως φράγμα διάχυσης, με ένα λεπτό στρώμα χρυσού εμβάπτισης (0,05–0,1 µm) για την αποφυγή οξείδωσης.

Η τήρηση του IPC-4552B είναι υποχρεωτική για τομείς υψηλής αξιοπιστίας (Ιατρική, Αεροδιαστημική). Αυτό το πρότυπο αντιμετωπίζει το φαινόμενο "Black Pad"—ένα ελάττωμα όπου η υπερβολική εμβάπτιση χρυσού διαβρώνει το στρώμα νικελίου, οδηγώντας σε εύθραυστες αρθρώσεις.

• Πλεονέκτημα DUXPCB: Σε αντίθεση με τα "εργοστάσια πρωτοτύπων" μαζικής παραγωγής, η ομάδα μας χρησιμοποιεί φασματοσκοπία φθορισμού ακτίνων Χ (XRF) για να επαληθεύσει το πάχος νικελίου/χρυσού και χρησιμοποιεί ένα σύστημα "Αξιολόγησης Προϊόντος" για την παρακολούθηση της διάβρωσης του νικελίου σε μικροσκοπικό επίπεδο.

Οι μηχανικοί θα πρέπει να σημειώσουν ότι σε συχνότητες άνω των 1 GHz, το φαινόμενο του δέρματος αναγκάζει τα σήματα να διαδίδονται κυρίως μέσω του στρώματος νικελίου. Επειδή το νικέλιο είναι σιδηρομαγνητικό και έχει χαμηλότερη αγωγιμότητα από τον χαλκό, το ENIG μπορεί να εισάγει υψηλότερη απώλεια εισαγωγής σε σύγκριση με το OSP ή το Immersion Silver.

Το OSP είναι μια διαφανής, οργανική μεμβράνη που συνδέεται επιλεκτικά με τον χαλκό. Χρησιμοποιούμε κορυφαίες χημικές ουσίες όπως το MacDermid Alpha Entek Plus HT.

• Θερμική σταθερότητα: Τα σύγχρονα OSP έχουν σχεδιαστεί για προφίλ SMT χωρίς μόλυβδο, διατηρώντας την ικανότητα συγκόλλησης μέσω πολλαπλών κύκλων επαναροής.
• Επιπεδότητα & Απόδοση RF: Το OSP παρέχει μια τέλεια επίπεδη επιφάνεια, ιδανική για εξαρτήματα λεπτής κλίσης. Εφόσον δεν περιέχει νικέλιο, είναι η ανώτερη επιλογή για σχέδια High-Speed Digital (HSD) και RF όπου η απώλεια σήματος πρέπει να ελαχιστοποιηθεί.
• Ευαισθησία χειρισμού: Το OSP είναι ευαίσθητο στην υγρασία και τον χειροκίνητο χειρισμό (δακτυλικά αποτυπώματα). Στην DUXPCB, εφαρμόζουμε αυστηρή συσκευασία με κενό και αποθήκευση ελεγχόμενη από την υγρασία για να εξασφαλίσουμε διάρκεια ζωής 6–12 μηνών.

1. Εις βάθος μη αυτόματη μηχανική ανασκόπηση: Κάθε έργο υποβάλλεται σε μη αυτόματο έλεγχο DFM. Εάν εντοπίσουμε BGAs λεπτής κλίσης σε μια πλακέτα που καθορίζεται από HASL, οι μηχανικοί μας θα προτείνουν προληπτικά μια μετάβαση σε ENIG ή OSP για την αποφυγή ελαττωμάτων συναρμολόγησης.
2. Αυστηρός ποιοτικός έλεγχος: Δεν κάνουμε απλώς "βουτήξτε και στείλτε". Τα χημικά μας λουτρά παρακολουθούνται ανά ώρα για pH, συγκέντρωση και επίπεδα ρύπων για την αποφυγή των προδρόμων του Black Pad.
3. Εξειδικευμένη εστίαση: Ειδικευόμαστε σε πλακέτες 2-8 στρώσεων όπου η θερμική διαχείριση και η ακεραιότητα του σήματος συχνά τέμνονται, παρέχοντας προσαρμοσμένες συμβουλές για την επιλογή φινιρίσματος με βάση το συγκεκριμένο θερμικό προφίλ SMT σας.

• Επιλέξτε HASL για πλακέτες χαμηλού κόστους, χαμηλής πολυπλοκότητας με κυρίως εξαρτήματα διαμπερούς οπής.
• Επιλέξτε ENIG για σχέδια υψηλής πυκνότητας, πακέτα BGA και εφαρμογές που απαιτούν μακροχρόνια αποθήκευση ή συγκόλληση καλωδίων.
• Επιλέξτε OSP για κυκλώματα RF υψηλής συχνότητας, συναρμολογήσεις SMT ευαίσθητες στο κόστος και σχέδια όπου η ακεραιότητα του σήματος είναι υψίστης σημασίας.

Για μια ολοκληρωμένη ανασκόπηση της δυνατότητας κατασκευής του σχεδιασμού σας, επικοινωνήστε με το Τεχνικό Συντακτικό Συμβούλιο της DUXPCB σήμερα.