HASL לעומת ENIG: כיצד לבחור את הסיום המתאים ללוחות PCB של הפרויקט שלך

הקדמה

תהליך הסיום של פסי מעגל מודפסים (PCB) יכול לא רק למקסם את היכולת להלחמה והביצועים הכוללים של פסי מעגל מודפסים (PCBs), אלא גם ליצור מחסום מגן למניעת קורוזיה חמצנית על פני השטח של הנחושת ב-PCBs. זה יכול להאריך בצורה יעילה את חיי השירות הכולל של ה-PCBs, ולבטיח שמספרי ה-PCB המסופקים יתאימו במלואם לתקנים הרלוונטיים שהוגדרו על ידי התעשייה. כיום בתעשייה קיימים תהליכי סיום רבים, שמביניהם מיידת רוח חמה (HASL) ונichel כימי עם ציפוי זהב (ENIG) הם שני הטכנולוגיות המרכזיות בעלי היקף היישום הרחב ביותר ושימוש שכיח ביותר. לשני התהליכים הללו יש יתרונות וחסרונות משלהם. הדרכה זו תחקור באופן שיטתי את ההבדלים המרכזיים, התכונות הטכנולוגיות ומאפייני היישום של שני התהליכים: מיידת רוח חמה (HASL) ונichel כימי עם ציפוי זהב (ENIG). בסופו של דבר היא תספק לך בסיס עקרוני ברור שיעזור לך לבחור בצורה מדויקת את תהליך סיום הפנים המתאים ביותר עבורך, בהתאם לדרישות הספציפיות שלך בשלב עיצוב ויצור ה-PCB.

החשיבות של גימור פני שטח בתכנון וייצור של לוחות חיבורים

טיפול בשטח הפנים הוא קריטי בתהליכי התכנון והייצור של לוחות חיבורים (PCBs). תהליך זה מגן בצורה יעילה על פדים נחושת עטופים בלוחות החיבורים מפני חמצון, בכך שהוא מונע מגע ישיר עם האוויר. בחירה לא נכונה בשיטת טיפול שטח הפנים תפגע ישירות באיכות החיבורים הלולמים ותؤثر לרעה על מוליכות חשמלית. יש להחיל כיסוי מגן אחיד על פני שטח הלוח כדי להבטיח היווצרות של חיבורים לולמים באיכות גבוהה ולהאריך את מחזור החיים הכולל של הלוח.

טכנולוגיית ריסוק שטחי (SMT) עומדת כאחת התהליכים המרכזיים בייצור אלקטרוני. תהליכי עיבוד הפנים מהווים את הבסיס הקריטי להבטחת פעילות SMT יציבה. תהליכים אלו יוצרים משטחים חלקים ומשורטטים ללחימת יישומי SMT, ומבטיחים מיקום יציב ומדויק של רכיבים מיקרו-אלקטרוניים. לכן, בחירת שיטת עיבוד הפנים המתאימה קובעת ישירות את התוצאה הסופית של תהליך ייצור ה-PCB, ומשפיעה בצורה מכרעת על איכות הלוח, יעילות ההרכבה והאמינות הסופית של המוצר.

סקירה כללית של גימור פניית PCB : סוגים ויישומים

קיימות מגוון שיטות עיבוד פנייתית ללוחות פסיבי (PCB), כאשר לכל אחת מהשיטות יש יתרונות ייחודיים ותחומי יישום מתאימים במיוחד. לכן, בבחירת התהליך האופטימלי, יש לקחת בחשבון באופן מקיף מספר גורמים, כגון אילוצי עלות, חיי מדף, סביבת פעילות, ריווח בין רכיבים, ודרכי תקן רלוונטיות.

שיטות העיבוד הפיזיות הנפוצות ביותר הן:

1. HASL (החלקת סOLDER באמצעות אוויר חם)

• HASL עם עופרת : תהליכים קלאסיים המשתמשים בגבישים של טינ-עופרת הולכים ונעלמים עקב אי התאמה לדרישות בטיחות ולתקן RoHS.
• HASL ללא עופרת : תהליך זה משתמש בגבישים של טינ-נחושת או טינ-כסף-נחושת, אשר הפכו לרכיבי סטנדרט ברוב לוחות המעגלים החדשים.

2. ENIG (ניקל כימי ושיזוף זהב)

• תהליך עיבוד הפנים הזה מותח תחילה שכבת ציפוי ניקל ללא חשמל, ולאחריה שכבת זהב דקה על בסיס שקיעה. תהליך ה-ENIG יוצר משטח חלק ושטוח, מה שעושה אותו אידיאלי לטכנולוגיית רכיבים שטוחים (SMT) ולרכיבים עם פיתול קטן.

3. OSP (שימור יכולת לחייטיות אורגנית)

• OSP הוא תהליך עיבוד משטחי שמגן על נחושת על ידי ציפוי פניה בתרכובת אורגנית לפני הלحام הראשוני. תהליך זה זול יחסית אך יש לו עמידות מוגבלת.

4. אימרסיית טינט

• אימרסיית טינט, הידועה גם כציפוי טינט לבן, יכולה ליצור משטח עדין, חלק ואחיד. היא אידיאלית לטכנולוגיית רכיבים שטוחים (SMT), אך אורך חייה מוגבל עקב הסיכון לצמיחת שערות טינט.

5. אימרסיית כסף

• עיבוד פנים זה דומה לאימרסיית טינט, ומציע יכולת חיבור מצוינת ותכונות חשמליות טובות, אך פני השטח שלו נוטים להתחמצנות ולשינוי צבע.

6. זהב קשה (זהב אלקטרוליטי)

• תהליך זה משמש בעיקר למוצרי חיבור קצה כגון "אצבעות זהב" ובעל עמידות מעולה לבלאי.

7. ENEPIG (Electroless Nickel Electroless Palladium Immersion Gold)

• טיפול פנים רב-שכבות זה לא רק מספק ל-ENIG עמידות מצוינת בפני שחרור, אלא גם הופך אותו מתאים לחיבורי תיל וללחימתי.

מבט מפורט על סיום הפנים של HASL

החלקת אויר חם (HASL) נשארת אחת מתהליכי הטיפול בפינה הנפוצים ביותר בייצור PCB. היא נחשבת לפתרון אידיאלי עבור יישומים סטנדרטיים רבים בזכות יתרונותיה הכפולים של עלות-יעילות וביצועים אמינים. הפופולריות המיוחדת של HASL בעיצובי PCB עם מורכבות בינונית עד נמוכה מחייבת בחינה מעמיקה יותר, אליה אכנס בהמשך.

מהו HASL?

החלקת אוויר חם (HASL) היא תהליך עיבוד משטחי המשמש בייצור לוחות מעגלים מודפסים (PCB), שמטרתו העיקרית היא שפיכת שכבת מלטחון נוזלי על גבי الوוים של ה-PCB. התהליך יוצר בסיס לחימצון יציב ואמין על פני השטח של הלוח, ובכך מבטיח ביצוע חלק של פעולות החימצון הבאות. בנוסף, הוא יוצר שכבת הגנה יעילה על פני השטח של הנחושת בלוח שמונעת מגע ישיר עם חמצן באטמוספירה, ולכן מונעת באופן יעיל התדרדרות של הלוח עקב חימצון.

תַהֲלִיך

• מכין את ה-PCB על ידי ניקוי שטחי הנחושת.
• הלוח צ dipped לתוך מלטחון מהולך.
• החלקת אוויר חם יכולה להשוות את שטח המלחט ולהבטיח שכיסוי אחיד של שכבת הנחושת הגלואה.
• הלוח מתקרר ונשלח לבדיקה סופית.

סוגי HASL

• HASL עם עופרת : למרות שהתהליך עדיין נפוץ באזורים מסוימים ובאפליקציות מסורתיות, הוא אינו עומד בתקני RoHS.
• HASL ללא עופרת : זו שיטת עיבוד משטח מועדפת למוצרים אלקטרוניים מודרניים ידידותיים לסביבה, ויש לה טווח שימושים רחב מאוד.

יתרונות וחסרונות של HASL

יתרונות:

• ל-HASL יש יתרונות משמעותיים בהשוואה לשיטות עיבוד משטח אחרות, מה שהופך אותו אידיאלי ליצירת דגמים ראשוניים ולإنتاج המונפש.
• HASL מספק ניקוי מצוין לרכיבים דרך חור ורכיבי SMT גדולים.
• החלקה במד-חום (HASL) אידיאלית ללוחות מעגלים שאינם דורשים שטחון גבוה או ריווח הדוק.
• שיטת עיבוד המשטח הזו קלה לבדיקה ותומכת בשיטות ידניות ואוטומטיות לזיהוי פגמים בהרכבה.

חסרונות:

• ייתכן ש-HASL לא יוכל לספק את המשטח החלק והאחיד הנדרש ל-BGA ולרכיבי הה ráp בעלי ריווח צפוף.
• בין אם משתמשים ב-HASL עם עופרת או ללא עופרת, התוצאה תהיה שכבתเคลס לא אחידה וertext גסה.
• בApplications בתדר גבוה או ביצועים גבוהים, שלמות האות והשטיחות המישטחית הן קריטיות, ו-HASL אינן תהליך עיבוד מישטחי מיטבי ל-PCB.
• בסביבות חמות או לחות, עמידות של שכבת HASL נמוכה בהשוואה לשכבות מישטחיות אחרות.
• HASL עם עופרת אינו עומד בדרישות הגנת הסביבה ולכן מוסר מהשימוש על ידי תהליכים חלופיים ללא עופרת.

מתי להשתמש ב-HASL

• HASL אידיאלי לעיצובים רגישים מבחינת עלות המשתמשים ברכיבים בעלי פITCH גדול ובמרכיבים הנכנסים לחורים (through-hole) ולא דורשים תאימות לפITCH מאוד דק.
• אם העיצוב הוא פרוטוטיפ או י lắp תוך זמן קצר לאחר הייצור, השתמשו ב-HASL כדי למנוע חימצון.

HASL ו-ENIG: הבדלים ודימיון

בעוד ששני התהליכים מוכרים באופן כללי לאנשי מקצוע, מעצבים של PCB צריכים להבין שההבדלים הבסיסיים בין HASL ל-ENIG מתבטאים במספר ממדים:

• טיפול פנים HASL זול יותר מאשר ENIG, אך חלקות הפנים אינה טובה כמו ב-ENIG.
• החלקות המצוינת של ENIG והעמידות בפני שחיקה הופכים אותו לחומר חשוב ביישומים הדורשים משטחים חלקים וחיי מדף ארוכים.
• הבחירה בין עיבוד פנים HASL ל-ENIG תלויה בתבנית לוח המעגל, תהליך ההרכבה ודרכי הרגולציה.

מיקוד על סיום פני שטח ENIG

מהו ENIG?

ENIG הוא תהליך עיבוד פנים שמושקע שכבה של ניקל על נחושת ואז טובלים זהב. עיבוד הפנים ENIG מועדף בגלל המשטח החלק והשטוח שלו והתאימות שלו לאחסונים במרווח צפוף, BGA ועיצובי HDI.

תהליך ה-ENIG

• לוח המעגל עובר ניקוי וחמצוץ מיקרוסקופי כדי לחשוף שכבת נחושת חדשה.
• משקעים ניקל ללא זרם יוצרים שכבת ניקל אחידה.
• שכבה דקה של זהב משוקעת על הניקל באמצעות תהליך ציפוי שטיפה, שמונע אפקטיבית חימצון.

למה ENIG מציע ביצועים מובילים

• המשטח השטוח של ENIG הופך אותו לאידיאלי לטכנולוגיית ריסוק שטחי ודרישות לحام של רכיבים עם פיתול דק.
• טיפול פני השטח ENIG מציג עמידות מעולה בפני שחיקה, מבטיח חיי מדף ארוכים יותר ללוחות מעגלים מודפסים (PCB) ושומר על ביצועים יציבים גם בסביבות קשות.
• טיפול פני השטח ENIG לא רק מבטיח שטיחות מمتازה של משטח הלحام, אלא גם מציג עמידות גבוהה ותומך במספר מחזורי לحام ותיקון.
• פני השטח של ENIG תואמים כברירת מחדל לתקן RoHS.
• למרות שטיפול פני השטח ENIG עלול לעלות יותר מאשר מיישור חם באוויר (HASL), ההשקעה משתלמת במונחים של תשואה, אמינות וביצועים עבור דרישות רבות של רכיבים מתקדמים.

יתרונות וחסרונות של ENIG

יתרונות:

• ENIG מציע משטח לحام שטוח וחלק, מה שגורם לו להיות אידיאלי ל-BGA, רכיבי SMD בעלי פיתול דק, ועיצובי HDI.
• מזער את אפקט הקברון ומיפתח חריצים בתהליך ייצור ריסוק שטחי.
• ENIG הוא עמיד מאוד וمقاים יותר לקרע ולחמצון בהשוואה ל-HASL או OSP.
• יש לו חיי מדף ארוכים ותאימות מעולה לתהליכי לحام מודרניים.
• אין סיכון של זיהום עופרת, והוא תמיד עומד בתקני RoHS.

חסרונות:

• ENIG יקר יותר מתהליכי טיפול פני שטח אחרים, במיוחד בהשוואה ל-HASL.
• אם לא יטופל על ידי יצרן PCB מהימן, עלול להתרחש פגם של "פד שחור".
• בגלל שבירות שכבת הזהב ומורכבות התהליך, היכולת לבצע עליו תיקונים עלולה להיות פחות טובה מאשר ב-HASL.

מתי להשתמש ב-ENIG

• מעצבים של PCB צריכים לציין טיפול פני שטח מסוג ENIG כאשר עובדים עם רכיבים בעלי פיצוי דק, אריזות BGA, לוחות HDI או יישומים אנלוגיים/RF רגישים, כיוון שתרחישי עיצוב אלו דורשים ביצועי שטח ודיוק גבוהים.
• ENIG הוא הבחירה הטובה ביותר כשנדרש אורך חיים ארוך של ה-PCB, ביצועי לحام יציבים והתאמה לדרישות סביבתיות.
• בחירת עיבוד משטח PCB המתאים היא קריטית לביצועים של הלוח וליעילות היישום. אם כי ENIG עלול לכלול עלויות גבוהות יותר בהשוואה ל-HASL, האמינות הרבה לאורך זמן שלו הופכת אותו לתהליך המועדף בתעשיית התעופה והחלל, ציוד רפואי, תקשורת ותעשיית אלקטרוניקה לצרכן מתקדמת.

יתרונות של ENIG

• תהליך זה מבטיח משטח חלק ביותר ומאפשר מיקום מדויק במיוחד.
• תהליך זה מבטיח אמינות בהרכבת SMT ומפחית את הסיכון לפגמי לحام.
• תהליכי עיבוד משטח ENIG מספקים משטחים חלקים ואחדגים, מה שקריטי להבטחת שלמות האות במעגלים מהירים ולהפחתת אובדן אות ושהייה.
• עיבוד משטח ENIG מתאים גם לתהליכי חיבור תיל ויישומים של מחברים צדדיים הדורשים ציפוי זהב.
• טיפול משטחי ENIG תואם מאוד לבדיקה אופטית אוטומטית (AOI) מכיוון שחלקו השטוח והברק שלו מקל על זיהוי פגמי לحام.

HASL לעומת ENIG: השוואה מפורטת

הבחירה בין תהליכי הטיפול המשטחי HASL ו-ENIG דורשת שיקול יסודי של גורמים רבים, כולל דרישות ביצועים של לוחות חיבורים (PCB), אילוצי תקציב של הפרויקט, תהליכי ההרכבה המעשיים, ותחומי היישום של המוצר הסופי. נציג כעת ניתוח השוואה מפורט של שני התהליכים הללו:

ההבדלים המרכזיים בין HASL ל-ENIG:

• טכנולוגיית HASL משמשת בדרך כלל כאשר העיקרון המרכזי הוא עלות, והשטיחות פחות חשובה.
• ENIG היא תהליך עיבוד משטח שיוצר משטח חלק ושטוח המתאים לעיצובים צפופים.
• תהליך ה-HASL מציע נוחות טובה יותר בתיקון, בעוד ש-ENIG מספק ביצועי לחמה טובים יותר לרכיבים קטנים או רגישים.
• למרות ש-ENIG יקר יותר מ-HASL, אין ספק שזהו הבחירה הטובה ביותר עבור יישומים רבים, במיוחד כאלו הדורשים מחזור חיים ארוך ואמינות.
• ENIG ידוע בהיתכנותו ובביצועיו הגבוהים, מה שהופך אותו לבחירה פופולרית בעיצוב וייצור של PCBים מודרניים, בעלי חיים ארוך או למוצרים המשווקים ברחבי העולם.

אפשרויות נוספות לגימור משטח לפרויקטים של PCB

בעוד שרוב המעצבים בוחרים בדרך כלל בין HASL ל-ENIG, ישנן למעשה מגוון אפשרויות נוספות לעיבוד פניית PCB:

• OSP : תהליך זה הוא בעל עלות יעילת עבור Assy SMT מסוימים, במיוחד מתאים למקרים של כמויות קטנות הדורשות איסוף מהיר.
• שכבת esta‏‏ : תהליך זה יכול לעמוד בדרישות של משטח חלק ותהליך חסר עופרת, אך יש לו חיי מדף קצרים יותר.
• זכוכית שטופה (Immersion Gold) : תהליך זה מתאים במיוחד ליישומים במהירות גבוהה ותדר גבוה, אך תנאי האחסון והניהול שלו דורשים בקרת מחמירים.
• זהב קשה (אלקטרוליטי) : תהליך זה משמש לעתים קרובות למפגשי קצה בגלל עמידותו בפני שחיקה, אך מטרתו העיקרית אינה לספק יכולת לחימור.
• ENEPIG : תהליך זה מוסיף שכבת פלדיום לבסיס ENIG, ובכך מעצים עוד יותר את יתרונותיו ומונע את הסיכון של 'פדים שחורים', מה שהופך אותו לבחירה אידיאלית לחומרה צבאית או רפואית.

במקרים מיוחדים מסוימים, תהליכים חלופיים אלו עשויים להיות האפשרות הטובה ביותר, ומעצבים צריכים להתייעץ עם יצרני PCB אמינים על מנת להעריך באופן מלא את כל האפשרויות הזמינות.

גורמים שחשוב לקחת בחשבון בבחירת גימור פניית ה-PCB המתאים

יש לשקול את הפרמטרים המרכזיים הבאים בבחירת תהליך טיפול מתאים בפני הלוח:

• מאפייני עיצוב PCB : הפתרון האופטימלי לטיפול בפני הלוח תלוי בשלושה גורמים טכניים מרכזיים: רוחב בין פדים, תהליך via בתוך פד, ושימוש ברכיבים מסוג BGA עם מיקרו כדור.
• תהליך הקבצה : טכנולוגיית ריסוק על משטח, תהליך לחיצת סOLDER, ודרישות תיקון חוזרות עתידיות.
• ציות לחוק : האם המוצר שלך צריך לעמוד בתקני RoHS, REACH או IPC רמה 2/3?
• נפח ייצור ולוח זמנים : עלות ללוח, וכמה זמן הלוחות יישמרו לפני ההרכבה.
• סביבה פועלת : רטיבות, טמפרטורה, רעידות, ותיקונים שעשויים להתבצע בשדה.
• תקופת חיים צפו לצפוי : תוחלת החיים של לוחות מעגלים מודפסים, במיוחד עבור מערכות תעשיתיות, אוטומotive או חלל קריטיות.
• אילוצי עלות : מציאת המוצר עם ביצועי עלות הטובים ביותר מבלי להקריב את האיכות או התאמה הנדרשת.
• מומחיות הספק : ייתכן שטווח הבחירה שלכם יהיה מוגבל בעקבות יכולות ייצור ורמת בקרת תהליך (במיוחד עבור ENIG).

טיפים לבחירת גימור פני השטח המתאים לפרויקט שלכם

• תייעצו מוקדם עם יצרני לוחות : יש יצרני PCB שהוכיחו את יכולתם בתחום ENIG, בעוד שאחרים עשויים להמליץ על HASL, OSP או ENEPIG בהתאם להעדפות העיצוב שלכם.
• הערכת תוצאות הפרוטוטיפ : נערך ניסוי בכמות קטנה באמצעות תהליכי עיבוד פנים HASL ו-ENIG כדי לבדוק את איכות הלحام, פגמים מראה חיצוני ונשנות ארוכת טווח.
• לדעת להעדיף תאימות ואורך חיים : עבור פרויקטים גלובליים, רפואיים, אוטומotive או תעופתיים, תהליכי עיבוד הפנים ENIG ו-ENEPIG הם לעיתים קרובות הבחירה הטובה ביותר, שכן הביצועים הכוללים שלהם טובים בהרבה בהשוואה ל-HASL ול-OSP.
• איזון בין עלות לשטחность : עבור דגמים ראשוניים פשוטים בצפיפות נמוכה, HASL הוא אפשרות אידיאלית ובעלת עלות נמוכה; עם זאת, עבור מוצרים בעלי ערך גבוה, במרווחים צרים או בעלי אורך חיים ארוך, ההשקעה הנוספת ב-ENIG הופכת לבחירה הכרחית כדי להבטיח את אמינות המוצר.
• לקחת בחשבון אחסון ולוגיסטיקה : אם יש צורך לאחסן את ה-PCB לאורך זמן לפני ההרכבה, יש להימנע משימוש ב-OSP וב-HASL; במקום זאת, יש לבחור בתהליך ENIG, שמספק הגנה לטווח ארוך מפני חמצון ומבטיח יכולת לحام.
• בקש תעודות : ביישומים קריטיים, חשוב להשיג אישורי תאימות, נתוני מבחן חיי מדף ורשומות שליטה בתהליך —במיוחד ENIG (שהוא שלב מרכזי בקרת איכות למניעת בעיות הפד השחור).
• להשתמש בנתוני בדיקה ויזואלית ואוטומטית : בייצור בקנה מידה גדול, יש לנצל במלואו את התאימותה של טכנולוגיית ENIG עם בדיקה אופטית אוטומטית כדי להשיג ייצור המוני.

מגמות תעשייה בתחום גימור פני לוחות חיבורים (PCB)

• ממוזער ושולט בפסים דקים : מכיוון שמעצבים ממשיכים לשאוף לרמות גבוהות יותר של אינטגרציה, ENIG ו-ENEPIG הפכו לבחירה החובה עבור לוחות חיבורים מתקדמים בעקבות הביצועים הגבוהים שלהם.
• תקנות סביבתיות וקיימות : טכנולוגיית HASL המכילה עופרת נסוגת במהירות בכל העולם. תהליכי גימור ללא עופרת כמו ENIG הפכו כיום לטקסט mainstream בכל השוקות.
• שיפורים בבדיקה אוטומטית : עם השימוש הנרחב ב-AOI (בדיקת אופטי אוטומטית) ובבדיקת חוּטִיַת בקרני X, נשאו דרישות גבוהות יותר בנוגע לשטחность ולשקיפות של פני הלוחות, מה שמסביר עוד סיבה לעליה בפופולריות של טכנולוגיית הגימור ENIG.
• התמקדות באמינות ולא רק במחיר ככל שמכשירים אלקטרוניים חודרים לכל תחומי החיים, מהתחבורה ועד לטיפולי שתלים, המיקוד של האנשים מתרחק מעלות פשוטה לאורך חיים, אמינות ושימור, ולבטיחות המשתמש.

שאלות נפוצות על HASL ו-ENIG

שאלה: מהן היתרונות והחסרונות המרכזיים בבחירת בין HASL ל-ENIG?

תשובה: תהליך ה-HASL זול וגמיש, אך יש לו מגבלות במונחים של רכיבים עם פיצ'ים קטנים ואורך חיים. תהליך ה-ENIG, לעומת זאת, מספק משטח שטוח, אמין וידידותי לסביבה, אך הוא יקר יותר ודורש יצרנים בעלי ניסיון.

שאלה: מתי עלי להשתמש ב-HASL או ב-ENIG?

תשובה: תהליך ה-HASL מתאים לאבטיפוסים, ייצור בכמויות קטנות והזמנות עם תקציב גבוה יותר. תהליך ה-ENIG מתאים למוצרים בצפיפות גבוהה, מוצרים עם חיי מדף ארוכים, או מוצרים התואמים לתקנות רלוונטיות.

שאלה: האם סיום המשטח יכול להשפיע על הביצועים החשמליים של הלוח שלך?

תשובה: כן, טיפול פנים משפיע על היכולת ללחם, אובדן אותות, התאמת עכבות, חימצון ואיכותו הכוללת של לוח המעגלים המודפס. ביחס ל-HASL, ENIG מתאים במיוחד למעגלי כהירה, עם דיוק גבוה.

שאלה: האם ENIG תמיד הוא הפתרון הטוב ביותר לסיום פני הלוח עבור כל פרויקט?

תשובה: למרות שטיפול הפנים מסוג ENIG מציע שטחность מעולה, עמידות בפני שחיקה וחיים ארוכים, איננו הכרחי לכל פרויקט PCB בגלל עלותו הגבוהה יותר. בעיצובים המשתמשים רק ברכיבים עם פיצוי גדול או טכנולוגיית חור מחורר פשוטה, טיפול הפנים HASL הוא בחירה טובה בזכות עלותו הנמוכה וקלות השדרוג. עם זאת, עבור BGA, HDI, או לוחות הפועלים בסביבות קשות, טיפול הפנים ENIG הוא הפתרון האופטימלי להבטחת תשואה גבוהה בהרכבה וביצועים מדויקים לאורך זמן.

שאלה: מהן הפגמים הנפוצים ביותר المرتبطים בכל סיום?

תשובה: בתהליך HASL, פגמים נפוצים כוללים גשרי זלזלא (כתוצאה מעיבוד לא אחיד של המשטח) וגובה לא אחיד של הפדים, מה שמקשה על הרכבת רכיבים במרווחים קטנים. בתהליך ENIG, הפגם החשוב ביותר הוא תופעת "הנקודה השחורה", סוג של קורוזיה בניקל שעלול להפריע ליצירת חיבורי זלזלא אם הבקרה על התהליך אינה מחמירה.

שאלה: כיצד בוחרים את סיום המשטח המתאים ביותר ללוחות פסיביים (PCB) עבור מחזור החיים של המוצר שלי?

תשובה: הטיפול האופטימלי במשטח של לוח פסיבי (PCB) תלוי במחזור החיים כולו שלו: האם יש צורך בשילוח בינלאומי של הלוח? האם נדרש איחסון ארוך-טווח? האם הלוח ית expos ללחות גבוהה או תנודות טמפרטורה תכופות? במקרים אלו, הבחירה בין HASL ל-ENIG היא קריטית. ENIG מספק הגנה אמינה לשילוח בינלאומי ואיחסון ארוך-טווח, בעוד ש-HASL מתאים להרכבה לפי דרישה ויישומים פחות דרמטיים.

סיכום: בחירת סיום משטח PCB הטוב ביותר

בחירת תהליך עיבוד משטח ה-PCB הנכון מחייבת الموازنة בין גורמים שונים, כגון דרישות טכניות, כלכליות ולוגיסטיות. בעוד ש-HASL ו-ENIG הם שני תהליכי עיבוד המשטח הנפוצים ביותר ל-PCBים מודרניים, הביצועים שלהם יכולים להשתנות בצורה משמעותית בהתאם לדרישות הפרויקט.

• HASL (החלקת ניוד באוויר חם) הוא תהליך עיבוד משטח נפוץ המתאים לפרויקטים עם דרישות נמוכות של עלות, תהליכים פשוטים או דרישות נמוכות לשטחיות המשטח. תהליך זה תואם את רוב רכיבי SMT והרכיבים בעלי החורים, מה שעושה אותו לבחירה מצוינת למשתמשים המחפשים לצמצם את עלות הייצור.
• ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold) היא תהליך עיבוד משטחי שמספק משטח חלק, עמידות מעולה בפני שחיקה, תאימות לסביבה ויכולת לחימצון מיטבית לפרויקטים דרמטיים של עיצוב וייצור של לוחות חיבור מודפסים (PCB). למרות ש-ENIG יקר יותר מאשר כסף עם דבקות גבוהה (HASL), עמידותו הגבוהה יותר, תשואת ייצור גבוהה יותר וחיים ארוכים יותר על המדף הופכים אותו לטיפול משטחי אידיאלי עבור לוחות חיבור בעלי אמינות גבוהה, צפיפות גבוהה וערך גבוה.

טבלת לקיחת מפתח:

טיפים אחרונים לבחירת גימור משטח PCB נכון:

• פנו לייצר לוחות המעגלים המודפסים בהקדם האפשרי; הם ידריכו אתכם בבחירת שיטת עיבוד המשטח המתאימה לטכנולוגיה והשוק של הפרויקט שלכם.
• למוצרים הדורשים SMD בפיץ' צפוף, HDI או חיי מדף ארוכים, האמינות שמציע ENIG פשוט לא מתחרית מול HASL.
• בשלבי פרוטוטייפינג, ייצור אלקטרוני חובבני, או לוחות מעגלים עם ריווח גדול בין הפדים ודרישות פשוטות, HASL נשאר אחת מהאפשרויות הכלכליות ביותר.
• בעת בחירת תהליך עיבוד משטח PCB ליישום שלכם, ודאו שבוחרים את הפתרון שמתאים בצורה הטובה ביותר לדרישות ביצועי המוצר, התאמתו לסביבה ולתקני תאימות.

בתעשיית האלקטרוניקה, שמשתנה במהירות, בחירת תהליך עיבוד פנייה ישר ללוחות מעגלים מודפסים (PCB) היא כישרון מרכזי שכל מהנדס ואנשי רכש חייבים לשלוט בו. בין אם חשוב לכם הביצועים, התאמה, עלות או עמידות ארוכת טווח, היכרות עם היתרונות והחסרונות של עיבוד פנייה מסוג HASL ו-ENIG יכולה לעזור לכם לקבל החלטות מדויקות ולהגשים מוצרים שיעלו על הציפיות.