PCB'lerde ENIG mi yoksa Hard Gold mu: Hangi Kaplama Nereye Uygun?

Arasındaki fark ENIG ve değerli altın Konu kalınlık, sertlik, işlem ve amaca geliyor. Daldırma altın (ENIG), ince aralıklı devre kartları için ideal, düz ve lehimlenebilir bir yüzey olan, elektrolizsiz nikel üzerine ince bir altın tabakasıdır. Elektrolizle kaplanmış veya "sert" altın ise, kenar bağlantı uçları ve kontaklar gibi aşınma yüzeyleri için üretilmiş, elektroliz yoluyla oluşturulmuş daha kalın ve daha sert bir altın tabakasıdır. Bunlar aynı şeyin rakip versiyonları değildir; farklı sorunları çözerler ve birçok devre kartı her ikisini de kullanır. Bu kılavuz, her bir yüzey işlemini, nasıl yapıldıklarını ve hangisinin ne zaman seçileceğini açıklamaktadır.

Daldırma Altın ve Altın Kaplama: Temel Farklar

Her iki kaplama yönteminde de bakır üzerindeki nikel tabakasının üzerine altın uygulanır, ancak bunun nedenleri zıttır.

• Daldırma altın (ENIG) Esas olarak nikelin korunması ve lehimlenebilirliğinin sağlanması için çok ince bir altın tabakası kullanılır. Altın feda edilebilir bir tabakadır; lehim aslında nikele bağlanır.
• Altın kaplama (sert altın) Bu işlem, tekrarlanan temas ve kayma aşınmasına dayanabilen daha kalın ve daha sert bir altın tabakası oluşturur. Burada altın, çalışma yüzeyinin kendisidir.

Dolayısıyla "hangisi daha iyi" sorusunun genel bir cevabı yok; işe bağlı. Çoğunlukla lehimlenmiş pedlerden oluşan bir devre kartı ENIG isterken, kart kenarı konektörü sert altın ister. Her ikisi de üretim sırasında alınan yüzey kaplama kararlarıdır. PCB üretimi.

Immersion Gold (ENIG) Nedir?

ENIG, Elektrolizsiz Nikel Daldırma Altın anlamına gelir. Bakır üzerine uygulanan iki katmanlı bir kaplamadır.

Katman yapısı

Bakır üzerine bariyer ve lehimlenebilir yüzey olarak elektrolizsiz nikel tabakası kaplanır, ardından bunun üzerine ince bir daldırma altın tabakası kaplanır. Altın incedir çünkü görevi nikeli oksidasyondan korumak, uzun raf ömrü ve iyi lehimlenebilirlik sağlamaktır; lehimleme sırasında altın çözünür ve lehim nikele bağlanır.

ENIG neden popüler?

• Düz, düzlemsel yüzey, İnce aralıklı parçalar, BGA'lar ve pres geçmeli bağlantılar için mükemmeldir.
• İyi lehimlenebilirlik ve uzun raf ömrü, Kurşunsuz ve RoHS uyumlu bir kaplama ile.
• Kalın levhalar için uygundur. yaygın olan türü yüksek hızlı ve HDI tasarımları.

Dikkat edilmesi gereken en önemli risk, kimyasal işlem iyi kontrol edilmediğinde ortaya çıkabilen ve kırılgan bağlantılara neden olan nikel korozyonu problemi olan "siyah ped"dir. Kontrollü bir işlem bunu önler. Altın tel bağlamanın gerekli olduğu durumlarda, ENIG'in ince altını bunun için ideal olmadığından, genellikle ilgili bir kaplama (paladyum tabakası ekleyen ENEPIG) kullanılır.

Altın kaplama (sert altın) nedir?

İnsanların ENIG ile karşılaştırırken kastettiği anlamda altın kaplama, daha kalın ve dayanıklı bir altın tabakası olan elektrolizle kaplanmış sert altındır.

Katman yapısı

Bakır üzerine elektrolitik nikel kaplanır, ardından üzerine bir altın tabakası elektrolizle kaplanır. Aşınmaya dayanıklı uygulamalar için kullanılan altın, daha sert ve aşınmaya daha dayanıklı hale getirmek için az miktarda kobalt veya nikel ile alaşımlandırılmış "sert altın"dır ve ENIG'in altından çok daha kalındır.

Sert altının kullanıldığı yerlerde

• Kenar bağlantı parmakları (“altın parmaklar”) prize birçok kez takılıp çıkarılan.
• Kontaklar ve anahtarlar Kayma veya tekrarlanan çiftleşme deneyimi yaşayanlar.
• Aşınma yüzeyleri Genellikle, altının fiziksel olarak kalıcı olması gereken yerlerde.

Kalın olması ve dayanıklılığın önemli olduğu yerlerde uygulanması nedeniyle, sert altın daha pahalıdır ve genellikle tüm karta değil, yalnızca temas noktalarına seçici olarak uygulanır. Daha yumuşak, daha saf elektrolizle kaplanmış altın ise tel bağlama ve sertliğin amaçlanmadığı bazı temas noktalarında kullanılır.

Elektrolizsiz Altın İşleme Yöntemleri ve Elektrolitik Altın İşleme Yöntemleri

Pratik açıdan en önemli fark, her bir altın tabakasının nasıl kaplandığıdır; bu da hangi özelliklerin kaplanabileceğini etkiler.

• ENIG elektrolizsizdir. Kaplama, harici akım gerektirmeyen, kendi kendini katalize eden bir kimyasal reaksiyondur; bu nedenle, herhangi bir elektrik bağlantısına ihtiyaç duymadan, izole edilmiş alanlar da dahil olmak üzere, düzgün bir şekilde kaplama yapar.
• Sert altın elektrolitiktir. Elektrik akımı kullandığı için, kaplama yapılan parçaların geleneksel olarak kaplama bara veya bağlantı çubukları aracılığıyla elektriksel olarak bağlanması gerekir; bu çubuklar daha sonra çıkarılabilir.

Bu nedenle ENIG, tüm yüzeye eşit şekilde kaplama sağladığı için çok kullanışlıdır; sert altın kaplamanın ise elektriksel bir yola ihtiyaç duyması, genellikle kenar çıkıntıları gibi belirli alanlar için ayrılmasının nedenlerinden biridir. Sadece altın değil, işlem de her bir kaplamanın nerede mantıklı olduğunu şekillendirir.

ENIG ve Hard Gold: Yan Yana Karşılaştırma

İki sonuç da, önemli özellikler açısından kusursuz bir şekilde örtüşüyor.

Desen tutarlı: ENIG, tüm yüzeyde düz, lehimlenebilir bir yüzey için optimizasyon yaparken, sert altın ise kontaklarda fiziksel dayanıklılık için optimizasyon yapar. İkisi de nikel alt tabakaya sahip olsa da, bunun üzerindeki hemen hemen her şeyde farklılık gösterirler.

ENIG ve Hard Gold Ne Zaman Kullanılmalı?

Başvuru şartları netleştikten sonra seçim yapmak oldukça kolaydır.

Yüzeyleri lehimli pedlerden oluşan devre kartlarının büyük çoğunluğu için ENIG doğru genel kaplamadır ve düzlüğü nedeniyle montajla iyi uyum sağlar. Sert altın ise yalnızca fiziksel olarak aşınmaya maruz kalması gereken yerlerde devreye girer. Kaplama, her yüzeyin işlevine uygun olmalıdır; bu da tam olarak bir örnekte teyit edilen bir detaydır. Tasarım yorumu.

ENIG ve Hard Gold ile Diğer PCB Kaplamaları Karşılaştırması

ENIG ve sert altın, çeşitli kaplama seçeneklerinden ikisidir ve alternatifler arasında nerede yer aldıklarını görmek faydalıdır.

HASL, daha az zorlu devre kartları için düşük maliyetli varsayılan seçenektir ancak en ince aralıklar için yeterince düz değildir; OSP, daldırma gümüşü ve daldırma kalay, kendi raf ömrü ve kullanım dezavantajlarına sahip daha düz ve daha düşük maliyetli seçeneklerdir. ENIG, ince aralıklı ve BGA çalışmaları için tercih edilen düz, lehimlenebilir kaplama olmaya devam ederken, sert altın kontaklar için aşınmaya dayanıklı kaplama olarak öne çıkar. Bunlar arasından seçim, kartın montaj ve servis ihtiyaçlarıyla eşleşmelidir ve bu ihtiyaçlar, montaj sırasında doğrulanmalıdır. montaj planlaması ve imalatta gerçekleştirildi.

ENIG ve Hard Gold'u Aynı Kart Üzerinde Kullanmak

Daha da önemlisi, bu ikisi birbirini dışlamaz ve genellikle tek bir yönetim kurulu her ikisini de kullanır.

Yaygın bir uygulama, lehimlenen tüm alanlar için ENIG kaplama kullanılması ve aşınma direncine ihtiyaç duyulan kenar bağlantı noktalarına seçici olarak sert altın kaplama uygulanmasıdır. Bu, her iki yöntemin de en iyi yönlerini bir araya getirir: bileşenlerin yerleştirildiği düz, lehimlenebilir bir yüzey ve kartın takıldığı dayanıklı bir temas yüzeyi.

Bunu açıkça belirtmek, temel kaplama olarak ENIG ve belirtilen kenar parmaklarında seçici sert altın kaplama, imalatçının süreci doğru şekilde planlamasına olanak tanır. Bu, üretimde rutin bir kombinasyondur ve çizime eklenmesi daha sonra karışıklığı önler. Tasarımlar ölçeklendikçe, aynı kaplama spesifikasyonu devam eder. yüksek hacimli montajve yüksek termal yüke sahip kartlar, örneğin; metal çekirdekli düzeneklerYine de aynı bitirme mantığını izleyin.

Daldırma altın (ENIG) ve sert altın kaplama farklı sorunları çözer: ENIG, devre kartı için ince, düz, lehimlenebilir bir kaplamadır; sert altın ise kontaklar ve kenar parmakları için kalın, dayanıklı bir katmandır. Kaplamayı her yüzeyin işlevine uygun hale getirin, gerektiğinde birleştirin ve çiziminizde açıkça belirtin. Daha fazla bilgi edinebilirsiniz. Highleap Electronics hakkında ve imalat ve montaj hizmetlerimiz.

Sıkça Sorulan Sorular

Daldırma altın kaplama ile altın kaplama arasındaki fark nedir?

Daldırma altın (ENIG), elektrolizsiz nikel üzerine ince bir altın tabakasıdır; düz, lehimlenebilir bir yüzeydir ve altın esas olarak nikeli korur. Altın kaplama (sert altın), kontaklarda aşınma direnci için elektroliz yoluyla oluşturulan daha kalın, daha sert bir altındır. Kalınlık, sertlik, işlem ve amaç bakımından farklılık gösterirler ve birbirlerinin yerine kullanılamazlar.

ENIG'de lehim gerçekten altına yapışır mı?

Hayır. ENIG'de ince altın, lehimleme sırasında lehimin içine çözünür ve bağlantı aslında alttaki nikel ile birleşir. Altının rolü, nikeli oksidasyondan korumak, raf ömrü ve lehimlenebilirlik sağlamaktır. Bu nedenle ENIG'in altını ince olabilir; yapısal olmaktan ziyade feda edilebilir bir malzemedir.

İnce aralıklı ve BGA devre kartları için ENIG neden tercih ediliyor?

Çok düz, düzlemsel bir yüzey oluşturduğu için, ince aralıklı bileşenlerin ve BGA'ların güvenilir bir şekilde yerleştirilmesi için önemlidir. Ayrıca iyi lehimlenir ve uzun raf ömrüne sahiptir. Elektrolizsiz işlemi, elektrik bağlantısına ihtiyaç duymadan tüm özellikleri eşit şekilde kaplar, bu da onu kart genelinde bir kaplama olarak kullanışlı hale getirir.

"Siyah ped" nedir ve endişelenmeli miyim?

Siyah ped, ENIG işleminde kimyasal bileşim iyi kontrol edilmediğinde ortaya çıkabilen ve kırılgan, güvenilmez lehim bağlantılarına yol açan bir nikel korozyon kusurudur. Bu bir proses kontrol sorunudur, bu nedenle kontrollü bir ENIG hattına sahip bir üretici bundan kaçınır. Bunun farkında olmak önemlidir, ancak ENIG'den kaçınmak için bir neden değildir.

ENIG yerine sert altına ne zaman ihtiyacım olur?

Kenar bağlantı uçları gibi birçok kez takılıp çıkarılan veya kontakların ve anahtarların tekrar tekrar temas ettiği yüzeylerde fiziksel aşınmaya maruz kalmaları gerektiğinde sert altın kullanılır. Sert altın daha kalındır ve dayanıklılık için alaşımlıdır. ENIG'in ince altını bu tür uygulamalarda hızla aşınacağından, sert altın temas alanlarına seçici olarak uygulanır.

Bir PCB'de hem ENIG hem de sert altın kullanılabilir mi?

Evet, ve bu yaygın bir uygulamadır. Tipik bir devre kartında lehimli alanlarda ENIG kullanılır ve aşınma direncine ihtiyaç duyan kenar bağlantı uçlarında seçici sert altın kullanılır. Üreticinin süreci doğru şekilde planlayabilmesi için temel kaplama olarak ENIG'i ve belirtilen uçlarda seçici sert altını belirtin.

İşlenmemiş altın neden daha pahalı?

Bu yöntem, çok daha kalın bir altın tabakası ve elektriksel kaplama yolu gerektiren elektrolitik bir işlem kullanır ve dayanıklılığın önemli olduğu yerlerde uygulanır. Ek altın ve işlem adımları maliyeti artırır; bu nedenle sert altın genellikle tüm kart üzerine değil, temas alanlarına seçici olarak uygulanır.

ENIG ile HASL'yi karşılaştırdığımızda durum nasıl?

HASL (kalay-kurşun veya kurşunsuz lehim kaplama) daha ucuzdur ancak düzensiz bir yüzey bırakır; bu da ince aralıklı parçalar ve BGA'lar için sorun teşkil eder. ENIG ise daha yüksek bir maliyetle, bunlar için ideal olan düz, eş düzlemli bir yüzey sağlar. Basit, daha büyük aralıklı devre kartları için HASL genellikle yeterlidir; yoğun, ince aralıklı tasarımlar için ise ENIG genellikle daha iyi bir seçimdir.

Yüksek frekanslı RF devre kartları için ENIG mi yoksa sert altın mı daha iyidir?

Lehimli RF devre kartları için, düzlük ve lehimlenebilirlik en önemli faktörler olduğundan, ENIG (veya daldırma gümüşü) gibi düz bir yüzey genellikle uygundur. Sert altın, RF performansından ziyade temas aşınmasıyla ilgilidir, bu nedenle yalnızca kartın kenar parmakları gibi aşınma yüzeylerine sahip olduğu yerlerde kullanılır. Laminat ve iz tasarımı, bu yüzey seçeneklerinden çok daha önemlidir RF uygulamaları için.