Übersicht über die Oberflächenbeschaffenheit von Leiterplatten

Die Oberflächenbeschaffenheit ist ein entscheidender Schritt bei der Leiterplattenherstellung, direkten Einfluss auf die Lötbarkeit, Zuverlässigkeit, und Haltbarkeit der Baugruppe. Es bildet eine Schutzschicht über dem freiliegenden Kupfer, um Oxidation zu verhindern und eine starke intermetallische Bindung beim Löten der Komponenten sicherzustellen.

Gängige Arten von Oberflächenveredelungen

Fully Hong Electronics bietet eine Vielzahl von Oberflächenveredelungen an, um den unterschiedlichen Anwendungsanforderungen gerecht zu werden:

Bluten (Heißluft-Lotnivellierung)

HASL bleifrei

Zustimmen (Elektrololes Nickel -Eintauchgold)

Enepic (Chemisch Nickel Chemisch Palladium Immersionsgold)

OSP (Organisches Lötbarkeitskonservierungsmittel)

Eintauchen Silber & Eintauchen

Weiches Gold (zum Drahtbonden)

Unter diesen, HASL Lead-Free und ENIG werden aufgrund ihres ausgewogenen Verhältnisses von Leistung und Kosten am häufigsten verwendet. Für spezielle Anwendungen sind auch OSP und Immersion Tin beliebt.

Warum die Oberflächenbeschaffenheit wichtig ist

•  Schützt Kupfer vor Oxidation
• Ermöglicht zuverlässiges Löten bei der Montage
•  Verlängert die Haltbarkeit der Leiterplatte
•  Stellt die Ebenheit des Pads sicher, speziell für SMT-Bauteile

Eine ordnungsgemäße Oberflächenbeschaffenheit verbessert nicht nur die Produktleistung, sondern erhöht auch die Haltbarkeit in Lager- und Endanwendungsumgebungen.

Was ist HASL PCB-Finish?

(Heißluft-Lotnivellierung) HASL ist eine herkömmliche Oberflächenveredelung, die auf Leiterplatten aufgetragen wird. Die Leiterplatte wird im Allgemeinen in ein geschmolzenes Lotbad getaucht, um alle freiliegenden Kupferoberflächen mit Lot zu bedecken. Überschüssiges Lot wird abgetrennt, indem die Platine zwischen Heißluftmessern hindurchgeführt wird. Das Lot ist in diesem Fall eine Zinn-Blei-Mischung.
Hal: Typische Dicke 1 – 40eins. Haltbarkeit:12 Monate

Vorteile von HAL:

1.  Hervorragende Lötbarkeit
2. Preiswert / Niedrige Kosten
3.  Ermöglicht ein großes Verarbeitungsfenster
4. Langjährige Branchenerfahrung / bekannter Abgang
5. Mehrere Thermalausflüge

Nachteil HAL-Oberflächenveredelung:

1. Unterschied in der Dicke / Topographie zwischen großen und kleinen Pads
2.  Nicht geeignet für < 0,5μm-Raster SMD & BGA
3. Überbrückung auf feinem Pitch
4. Nicht ideal für HDI-Produkte

HASL Bleifreie PCB-Oberflächenveredelung:

Dies ist eine Variante von HASL, bei der bleifreie Legierungen wie Sn/Ag/Cu verwendet werden (SACK), Sn/Cu/Co, Sn/Cu/Ni/Ge
HASL bleifrei: Typische Dicke 1 – 40eins. Haltbarkeit: 12 Monate

Advantage bleifreie HAL-Oberflächenveredelung:

1. Hervorragende Lötbarkeit
2.  Relativ günstig
3. Ermöglicht ein großes Verarbeitungsfenster
4.  Mehrere Thermalausflüge

Nachteil bleifreie HAL-Oberflächenveredelung:

1. Unterschied in der Dicke / Topographie zwischen großen und kleinen Pads – jedoch in geringerem Maße als SnPb
2. Hohe Verarbeitungstemperatur – 260-270 Grad C
3. Nicht geeignet für < 0,5μm-Raster SMD & BGA
4. Überbrückung auf feinem Pitch
5.  Nicht ideal für HDI-Produkte

Was ist Tauchvergoldung?, ENIG oder Chemisches Gold

ENIG steht für Chemisch-Nickel-Immersionsgold, auch chemisches Gold genannt, umfasst eine stromlose Vernickelung mit einer dünnen Schicht aus Immersionsgold, Schützt das Kupfer vor Oxidation.

Zustimmen: Typische Dicke 3 – 6ein Nickel / 1-5 Mikrozoll Gold. Haltbarkeit: 12 Monate

Vorteilhafte ENIG-Oberflächenveredelung:

1.  Eintauchfinish = ausgezeichnete Ebenheit
2. Gut für feine Tonhöhen / BGA / kleinere Komponenten
3. Bewährter Prozess
4. Drahtbondbar

Nachteil ENIG-Oberflächenbeschaffenheit:

1. Teure Verarbeitung
2. Bedenken bezüglich des schwarzen Pads auf BGA
3. Kann gegenüber der Lötstoppmaske aggressiv sein – Größerer Lötstopplackdamm bevorzugt
4. Vermeiden Sie durch Lötstopplack definierte BGAs
5. Löcher sollten nicht nur auf einer Seite verschlossen werden

Was ist Immersionszinn?

Bei Immersionszinn handelt es sich um eine dünne Zinnschicht, die auf der Kupferschicht einer Leiterplatte abgeschieden wird.
Dabei handelt es sich um eine bleifreie und damit RoHS-konforme Oberflächenveredelung, die sich hervorragend für kleine Geometrien und Bauteile eignet. Es eignet sich für Anforderungen an flache Oberflächen und Komponenten mit feinem Rastermaß.

Eintauchen: Typische Dicke ≥ 1.0μM. Haltbarkeit: 6 Monate

Vorteil der Immersionszinn-Oberflächenveredelung:

1. Eintauchfinish = ausgezeichnete Ebenheit
2. Gut für feine Tonhöhen / BGA / kleinere Komponenten
3. Mittlere Kosten für bleifreies Finish
4. Presspassgerechte Verarbeitung
5. Gute Lötbarkeit

Nachteil der Immersion Tin-Oberflächenveredelung:

1.  Sehr empfindlich bei der Handhabung – Es müssen Handschuhe getragen werden
2. Bedenken bezüglich Zinn-Whisker
3. Aggressiv gegenüber Lötstopplack – Lötstopplackdamm muss vorhanden sein ≥ 127μM
4. Das Backen vor der Verwendung kann sich negativ auswirken
5.  Die Verwendung abziehbarer Masken wird nicht empfohlen
6.  Löcher sollten nicht nur auf einer Seite verschlossen werden

Was ist die PCB-Oberflächenbeschaffenheit von Immersionssilber?

Immersionssilber besteht aus einer bleifreien Silberschicht, die auf eine Leiterplatte plattiert wird, um Kupferleiterbahnen vor Korrosion zu schützen. Silberne Oberflächenveredelungen können durch stromloses Eintauchen auf Kupferleiterbahnen aufgebracht werden, Verdrängung der Kupferschicht.

Eintauchen Silber: Typische Dicke 0.12 – 0.40eins. Haltbarkeit: 6 Monate

Vorteil der Immersion Silver-Oberflächenveredelung:

1.  Eintauchfinish = ausgezeichnete Ebenheit
2.  Gut für feine Tonhöhen / BGA / kleinere Komponenten
3.  Mittlere Kosten für bleifreies Finish

Nachteil der Immersion Silver-Oberflächenveredelung:

1.  Sehr empfindlich bei der Handhabung / anlaufend / kosmetische Bedenken – Es müssen Handschuhe getragen werden
2. Spezielle Verpackung erforderlich – wenn die Verpackung geöffnet ist und nicht alle Bretter verwendet werden, es muss schnell wieder verschlossen werden.
3. Kurzes Betriebsfenster zwischen den Montagephasen
4. Die Verwendung abziehbarer Masken wird nicht empfohlen
5. Löcher sollten nicht nur von einer Seite verschlossen werden
6. Reduzierte Lieferkettenoptionen zur Unterstützung dieses Ziels

Was ist die Oberflächenbeschaffenheit einer OSP-Leiterplatte? (Noch nicht)

Organisches Lötbarkeitskonservierungsmittel wird als OSP abgekürzt (in Japan auch Entek genannt), Hierbei handelt es sich um eine organische Oberflächenbeschichtung auf Wasserbasis, die für Kupferpads verwendet wird. Es verbindet sich selektiv mit dem Kupfer und schützt das Pad vor dem Löten.

OSP: Typische Dicke 0,20–0,65μM. Haltbarkeit: 6 Monate

Vorteil der OSP-Oberflächenveredelung:

1.  Ausgezeichnete Ebenheit
2. Gut für feine Tonhöhen / BGA / kleinere Komponenten
3. Preiswert / Niedrige Kosten
4. Kann nachbearbeitet werden
5. Sauber, umweltfreundliches Verfahren

Nachteil der OSP-Oberflächenveredelung:

1.  Sehr empfindlich bei der Handhabung – Es müssen Handschuhe getragen und Kratzer vermieden werden
2.  Kurzes Betriebsfenster zwischen den Montagephasen
3. Begrenzte thermische Zyklen, daher nicht für mehrere Lötprozesse geeignet (>2/3)
4.  Begrenzte Haltbarkeit – nicht ideal für bestimmte Frachtarten und lange Lagerhaltung
5. Sehr schwer zu überprüfen
6. Das Reinigen von falsch gedruckter Lotpaste kann sich negativ auf die OSP-Beschichtung auswirken
7. Das Backen vor der Verwendung kann sich negativ auswirken

Was ist die ENEPIG PCB-Oberflächenbeschaffenheit?

ENEPIG oder Chemisch-Nickel-Palladium-Immersionsgold ist eine Variante von ENIG.
Hier, Als Schutzschicht wird eine Palladiumbeschichtung aufgebracht, um die Oxidation von Nickel und die Diffusion in die Kupferschicht zu verhindern. Auch wenn die Kosten für ENIG und ENEPIG höher sind als für andere Oberflächenveredelungen, Es bietet eine hervorragende Lötbarkeit für Leiterplatten.

Enepic: Typische Dicke = Nickel 3 – 6eins / Palladium ist 0.05 – 0.3eins / Gold 1-5
Mikrozoll. Haltbarkeit = 12 Monate

Vorteil der ENEPIG-Oberflächenveredelung:

1. Hervorragend geeignet für Drahtbonden
2.  Frei von Black-Pad-Problemen
3. Eintauchfinish = ausgezeichnete Ebenheit
4.  Palladium reduziert den Einfluss von Nickel auf Hochgeschwindigkeitsdesigns

Nachteil der ENEPIG-Oberflächenveredelung:

1.  Teure Verarbeitung
2.  Nicht allgemein verfügbar
3. Lötbarkeit wird durch Palladiumeinlagerung beeinflusst

Was ist Hartgold? / Oberflächenbeschaffenheit der Leiterplattenkantenkontakte? (99.6% Reinheit)

Das Nickel wird mit Hartgold überzogen, die gut hält und im Vergleich zu anderen Oberflächen nicht so schnell kaputt geht. Wegen seiner Haltbarkeit, Diese Art der Leiterplattenbeschichtung wird in Anwendungen verwendet, bei denen mechanischer Kontakt erforderlich ist, wie Tasten und Tastaturen.

Hartes Gold: Min. Goldstärke für Klasse 1 & 2 Bretter ist 0.8 μM, und für den Unterricht 3 Bretter 1.25 μM. Mindestdicke des Nickels für die Klasse 1 Bretter ist 2 μM, und für den Unterricht 2 & 3 Bretter 2.5 μM. Haltbarkeit: 12 Monate

Vorteil der Hartgold-Oberflächenveredelung:

1. Strapazierfähige Oberfläche, beständig gegen mechanische Reibung. Hier schneidet es am besten ab.
2. Lange Lebensdauer
3. RoHS-konform

Nachteil der Hartgold-Oberflächenveredelung:

1. Teuer
2. Schlechte Lötbarkeit, Daher wird nur eine selektive Beschichtung empfohlen.

Die Dicke der Hartgoldoberfläche variiert je nach Anwendung. Wenn Hartgold zur Compliance in militärischen Anwendungen verwendet wird, Die Mindestdicke muss betragen 50 -100 Mikrozoll.

Nichtmilitärische Anwendungen erfordern 25 Zu 50 Mikrozoll. Hier sind die empfohlenen minimalen und maximalen Dickenwerte:

• 17.8 μIn wird für die maximale lötbare IPC-Dicke empfohlen
•  25 μin Gold über 100 μin Nickel für IPC-Klasse 1 & Klasse 2 Anwendungen
• 50 μin Gold über 100 μin Nickel für IPC-Klasse 3 Anwendungen

Was ist Soft Gold Surface Finish?

Weiches Gold ist auch als elektrolytisch drahtbondbares Gold bekannt. Ein sanftes Goldfinish, wie der Name schon sagt, enthält eine höhere Goldreinheit auf der äußeren Vergoldung. Weiches Gold hat eine 99.9% Reinheit.
Die weiche Goldoberfläche wird für Platinen verwendet, die hauptsächlich für Anwendungen konzipiert sind, bei denen Drahtbonden erforderlich ist, hohe Lötbarkeit und Schweißbarkeit. Weichgold erzeugt im Vergleich zu Hartgold eine viel stärkere Schweißverbindung.

Vorteile von elektrolytisch drahtbondbarem Gold / Weiches Gold

1． Hat eine lange Haltbarkeit
2． Ermöglicht starke Gelenke
3． Sorgt für starke Verbindungen

Nachteile von elektrolytisch drahtbondbarem Gold / Weiches Gold

1. Kann teuer sein
2. Nicht allgemein verfügbar

Entscheidende Faktoren bei der Auswahl Ihres PCB-Finishs

NFKDFDGFSDF (160)