ENEPIG ในการผลิต PCB: คู่มือฉบับสมบูรณ์สำหรับผิวเคลือบระดับพรีเมียมนี้

ENEPIG ภาษาสั้นของคําว่า Electroless Nickel Electroless Palladium Immersion Gold กลายเป็นมาตรฐานทองในด้านการทําปลายพื้นผิว PCB ที่ได้รับรางวัลสูงเพราะความหลากหลาย ความน่าเชื่อถือและการทํางานในแอปพลิเคชั่นที่ต้องการไม่เหมือนกับการทําปลายงานที่เรียบง่ายกว่าเช่น HASL หรือ OSP ENEPIG รวมสามชั้นของโลหะเพื่อให้เกิดความสามารถในการผสมผสานทําให้มันจําเป็นในอุตสาหกรรมตั้งแต่เครื่องบินไปยังอุปกรณ์การแพทย์.

คู่มือนี้แบ่งแยก ENEPIG คืออะไร วิธีการใช้มัน ข้อดีของมันเหนือจากการทําปลายอื่น ๆ และจุดที่มันส่องสว่างที่สุดไม่ว่าคุณจะออกแบบ PCB ที่มีความน่าเชื่อถือสูงสําหรับดาวเทียม หรือบอร์ดคอมแพ็คต์สําหรับเครื่องปลูกทางการแพทย์, การเข้าใจ ENEPIG จะช่วยให้คุณตัดสินใจอย่างมีสาระเกี่ยวกับการปิดผิว

ประเด็นสําคัญ
1.ENEPIG คือการทําปลายผิวหลายชั้น (นิกเกิล + พัลลาเดียม + ทอง) ที่มีผลงานดีกว่าการทําปลายชั้นเดียวหรือเรียบง่ายกว่าในการผสมผสาน, การเชื่อมสาย, และความทนทานต่อการกัดกร่อน
2.มันกําจัดปัญหาของ "black pad" ที่เป็นเรื่องปกติใน ENIG ลดอัตราการล้มเหลวในสนาม 40% ในแอปพลิเคชั่นที่สําคัญ
3.ENEPIG รองรับทั้งการผสมและการผูกสายไร้鉛 ทําให้มันเหมาะสมสําหรับ PCB แบบผสมผสานในด้านโทรคมนาคม เครื่องบินและอุปกรณ์ทางการแพทย์
4ขณะที่แพงกว่า HASL หรือ OSP (ราคา 2 เท่า) ENEPIG ลดต้นทุนการครอบครองโดยขยายอายุการใช้งาน PCB เป็น 24 + เดือนและลดการทํางานใหม่

ENEPIG คืออะไร?
ENEPIG คือการทําปลายพื้นผิวที่ครอบครองใช้กับแผ่น PCB เพื่อปกป้องทองแดง, ทําให้การผสมและสนับสนุนการผูกสาย. ชื่อของมันสะท้อนถึงโครงสร้างสามชั้นของมัน:

1.นิเคลไร้ไฟฟ้า: ชั้น 3 ‰ 6μm ที่ทําหน้าที่เป็นอุปสรรค ป้องกันการกระจายทองแดงไปในชั้นต่อมาและให้ความทนทานต่อการกัดกร่อน
2พัลลาเดียมไร้ไฟฟ้า: เป็นชั้น 0.1 ‰ 0.2 μm ที่เพิ่มความสามารถในการผสมผสาน, ป้องกันการออกซิเดนของนิกเกิล, และปรับปรุงการติดต่อสายใย.
3.ทองท่วม: ชั้นบาง 0.03μm 0.1μm ที่ป้องกันพัลลาเดียมจากการบดสี, รับประกันพื้นผิวการจับคู่เรียบ, และทําให้การเชื่อมสายที่น่าเชื่อถือ.

การผสมผสานนี้สร้างการสรุปที่โดดเด่นทั้งในด้านการทํางานทางกลและทางไฟฟ้า โดยแก้ความอ่อนแอของการสรุปเก่า ๆ เช่น ENIG (มักจะมีแผ่นสีดํา) และ HASL (พื้นผิวที่ไม่เรียบ)

วิธีการใช้ ENEPIG: กระบวนการผลิต
การใช้ ENEPIG ต้องการความแม่นยําและการควบคุมกระบวนการอย่างเข้มงวดเพื่อให้แน่ใจว่าชั้นที่เหมือนกันและผลงานที่ดีที่สุด
1การเตรียมผิว
PCB ถูกทําความสะอาดเพื่อกําจัดออกไซด์, น้ํามัน, และสารปนเปื้อนที่อาจขัดขวางการติดต่อ

a.ไมโคร-เอทชิ่ง: การเอทชิ่งกรดเบาเพื่อทําให้ผิวทองแดงหยาบขึ้น ปรับปรุงความติดแน่นของนิกเกิล
b.การเปิดตัว: เครื่องกระตุ้นที่ใช้พัลลาเดียม เพื่อเริ่มต้นการฝากของนิเคิลที่ไม่มีไฟฟ้า

2. การฝังไนเคิลที่ไม่มีไฟฟ้า
พีซีบีถูกดําน้ําในอาบน้ํานิกเกิล (มักเป็นนิกเกิลซัลฟาต) ในอุณหภูมิ 85 ~ 90 °C โดยไม่มีไฟฟ้าภายนอก อิโอนนิกเกิลจะลดลงทางเคมีและฝากบนทองแดงสร้างชั้น 3 ̊6μm แบบเรียบชั้นนี้

a. บล็อคทองแดงจากการอพยพไปยังข้อเชื่อมผสม (ที่ทําให้ความเปราะบาง)
b. ให้พื้นฐานที่แข็งแกร่งสําหรับชั้นต่อมา

3การเปิดตัวพัลลาเดียม
ชั้นของนิกเคิลถูกท่วมในกรดอ่อนชั่วคราวเพื่อกําจัดออกไซด์ เพื่อให้มั่นคงว่าจะติดกันได้อย่างเหมาะสมสําหรับขั้นตอนต่อไป

4. การฝากพัลลาเดียมที่ไม่มีไฟฟ้า
PCB เข้าสู่น้ําปัลลาเดียม (ปัลลาเดียมเคลอไรด์) ที่ 60 ̊C 70 ̊C เช่นเดียวกับนิกเกิล ปัลลาเดียมฝากโดยไม่ใช้ไฟฟ้า สร้างชั้น 0.1 ̊0.2μm ที่:

a.ป้องกันไนเคิลจากการออกซิเดน (ซึ่งจะทําลายความสามารถในการผสม)
b.ทําหน้าที่เป็นอุปสรรคระหว่างนิกเกิลและทองคํา โดยหลีกเลี่ยงสารประกอบระหว่างโลหะที่แตกง่าย

5. การฝากทองทองท่วม
สุดท้าย PCB ถูกท่วมในอาบน้ําทองคํา (ไซอันไดทองคํา) ในอุณหภูมิ 40 50 ° C. ยอนทองคําย้ายอะตอมพัลลาเดียม, สร้างชั้นบาง 0.03 0.1μm ที่:

a. ป้องกันชั้นใต้จากการบดสี
b. สร้างพื้นผิวเรียบและนําไฟสําหรับการผสมและการเชื่อมสาย

6. ล้างและแห้ง
ผิวหนังของผิวพรรณ

ข้อดีของ ENEPIG มากกว่าการทําปลายอื่น ๆ
ENEPIG มีผลงานดีกว่าการทําปลายทางแบบดั้งเดิมในพื้นที่สําคัญ ทําให้มันเป็นตัวเลือกสําหรับการใช้งานที่มีความน่าเชื่อถือสูง:
1ความสามารถในการผสมผสานที่สูงกว่า
ทํางานกับโลหะเชื่อมไร้鉛 (SAC305) และเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กทองแดงแบบดั้งเดิม, ด้วยการชื้นเร็วขึ้น (≤ 1 วินาที) เมื่อเทียบกับ ENIG (1.5?? 2 วินาที)
หลีกเลี่ยงปัญหาของ "black pad" (สารประกอบไนเคิล-ทองที่เปราะบางที่ทําให้ข้อผสมผสมเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็ก) เป็นปัญหาทั่วไปใน ENIG

2การเชื่อมต่อสายไฟที่แข็งแรง
ชั้นทองเป็นพื้นผิวที่เหมาะสมสําหรับการเชื่อมสายฉีด ultrasonic (ทั่วไปในการออกแบบชิปบนบอร์ด) ด้วยความแข็งแรงในการดึง 30% มากกว่า ENIG
รองรับทั้งสายทองและอัลลูมิเนียม ไม่เหมือนกับ HASL (ที่ต่อสู้กับอัลลูมิเนียม)

3ความทนทานต่อการกัดกร่อนที่ดี
สตั๊กของ นิเคิล-พัลลาเดียม-ทองคําทนต่อความชื้น สเปรย์เกลือ และสารเคมีอุตสาหกรรม ทําผลงานได้ดีกว่า OSP (ที่ลดความชื้นในสภาพแวดล้อมที่ชื้น) และ HASL (มีแนวโน้มที่จะมีขนทองเหลือง)
ผ่านการทดสอบสเปรย์เกลือ 1,000+ ชั่วโมง (ASTM B117) ที่สําคัญสําหรับการใช้งานด้านอากาศและท้องทะเล

4อายุการใช้งานยาว
รักษาความสามารถในการผสมผสานได้ 24 + เดือน เมื่อเทียบกับ 6 ٪ 12 เดือนสําหรับ OSP และ HASL.

5ความเข้ากันกับการประกอบแบบผสม
ทํางานได้อย่างต่อเนื่องใน PCBs ด้วยส่วนประกอบที่ติดอยู่บนพื้นผิว (SMT) และส่วนประกอบที่ผ่านหลุม, ไม่เหมือนกับ OSP (ที่ต่อสู้กับการผสมคลื่น)

ENEPIG vs. อื่น ๆ การเสร็จสิ้นพื้นผิว: การเปรียบเทียบ

การใช้งานที่ ENEPIG ส่องสว่าง
การผสมผสานความสามารถและความน่าเชื่อถืออย่างพิเศษของ ENEPIG® ทําให้มันจําเป็นในอุตสาหกรรมที่มีความต้องการที่เข้มงวด
1การบินและอวกาศและการป้องกัน
ดาวเทียมและเครื่องบิน: ความต้านทานต่อการกัดกรองและความมั่นคงของอุณหภูมิ (-55 °C ถึง 125 °C) ENEPIG® ทําให้ PCB สามารถอยู่รอดในสภาพบรรยากาศการเปิดตัวและอวกาศได้NASA ใช้ ENEPIG ในระบบสื่อสารดาวเทียม สําหรับอายุการใช้งาน 24 เดือน และความแข็งแรงของสายเชื่อม.
เครื่องวิทยุทหาร: ทนต่อการสั่นสะเทือน (20G+) และความชื้น (95% RH) เพื่อรักษาความสมบูรณ์แบบของสัญญาณในสภาพสนามรบ

2อุปกรณ์การแพทย์
อุปกรณ์ปลูก: เครื่องกําหนดหัวใจและเครื่องกระตุ้นประสาทพึ่งพาการเข้ากันทางชีวภาพของ ENEPIG (ISO 10993) และความทนทานต่อการกัดกร่อนในของเหลวในร่างกาย
อุปกรณ์การวินิจฉัย: ENEPIG รับประกันการเชื่อมต่อที่น่าเชื่อถือในเครื่อง MRI และเครื่องวิเคราะห์เลือด

3โทรคมนาคมและ 5G
สถานีฐาน 5G: รองรับสัญญาณ mmWave 28GHz ด้วยการสูญเสียการใส่ที่ต่ํา, ที่สําคัญสําหรับอัตราการส่งข้อมูลหลายกิโลกิบาท.
สวิตช์ศูนย์ข้อมูล: สามารถใช้เครื่องรับสัญญาณความหนาแน่นสูง 100Gbps ด้วยความคืบหน้าที่คงที่ (50Ω ±5%)

4อิเล็กทรอนิกส์รถยนต์
ระบบ ADAS: ระบบเรดาร์และ LiDAR PCB ใช้ ENEPIG เพื่อทนต่ออุณหภูมิภายใต้หมวก (150 ° C) และการสั่นสะเทือนทาง, ลดสัญญาณเตือนเท็จในระบบการหลีกเลี่ยงการชน
โมดูลการชาร์จ EV: ทนต่อการกัดกร่อนจากของเหลวแบตเตอรี่, รับประกันการเชื่อมต่อที่ปลอดภัยและยาวนาน

ความ คิด ปลอม เกี่ยว กับ ENEPIG
a.Myth: ENEPIG ราคาแพงเกินไปสําหรับโครงการส่วนใหญ่
ความจริง: แม้จะแพงขึ้นก่อน แต่ ENEPIG ลดต้นทุนการปรับปรุง 40% ในการผลิตปริมาณสูง ทําให้มันมีประสิทธิภาพต่อค่าใช้จ่ายสําหรับการใช้งานที่สําคัญ
b.Myth: ENIG ก็ดีพอๆ กับการเชื่อมสาย
ความจริง: ชั้นพัลลาเดียมของ ENEPIG® ป้องกันการออกซิเดนของนิกเกิล ส่งผลให้การเชื่อมต่อสายแข็งแรงกว่า ENIG 30% ในการทดสอบความช้าเร็ว
c.Myth: HASL ทํางานสําหรับการผสมที่ไม่มี鉛
ความจริง: พื้นผิวที่ไม่เรียบเรียงของ HASL ทําให้มีการเชื่อมต่อของ solder ใน BGA ขนาด 0.4 มิลลิเมตร ซึ่งเป็นปัญหาที่ ENEPIG แก้ไขด้วยการทําเรียบ

FAQs
Q: ENEPIG สามารถใช้ได้กับทั้งหลอมที่ไม่มีหมูและหมูหมึก?
ตอบ: ใช่ ครับ ENEPIG สามารถใช้กับเหล็กผสมผสมผสานได้ทุกชนิด ทําให้มันเหมาะสําหรับ PCB แบบผสมผสาน

คําถาม: ENEPIG ช่วยป้องกันกระดาษดําได้อย่างไร?
ตอบ: แผ่นพัลลาเดียมทําหน้าที่เป็นอุปสรรคระหว่าง นิเคิลและทองคํา ป้องกันการเกิดของ นิเคิล-ทองคํา intermetallics กระตุกที่ทําให้แผ่นดําใน ENIG

Q: ENEPIG เหมาะสําหรับ PCB ความถี่สูงหรือไม่?
ตอบ: โดยสิ้นเชิง ผิวเรียบ (Ra <0.1μm) ลดการสูญเสียสัญญาณให้น้อยที่สุดที่ 28GHz + เกิน HASL (Ra 1?? 2μm)

Q: จํานวนการสั่งซื้อขั้นต่ําสําหรับ ENEPIG คือเท่าไหร่?
ตอบ: ผู้ผลิตส่วนใหญ่ยอมรับการสั่งซื้อขนาดเล็กเพียง 10 หน่วย แม้ราคาจะลดลงอย่างมากสําหรับ 1,000 + หน่วย

ถาม: ENEPIG รับมือกับการหมุนเวียนของความร้อนอย่างไร?
ตอบ: มันรอดชีวิตได้มากกว่า 1,000 วงจร (-40 °C ถึง 125 °C) โดยไม่ต้องถอนแผ่น ทําให้มันเหมาะสําหรับการใช้ในรถยนต์และอุตสาหกรรม

สรุป
ENEPIG ได้กําหนดมาตรฐานใหม่สําหรับ PCB ปลายพื้นผิว ที่นําเสนอการผสมผสานที่หายากของ soldability ความแข็งแรงของสายพันธนาการและความทนทานต่อการกัดกร่อนความสามารถในการใช้งานที่มีความน่าเชื่อถือสูง จากเครื่องบินไปยังอุปกรณ์ทางการแพทย์, ขยายอายุการใช้งาน และทําให้การออกแบบที่หลังเก่าไม่สามารถรองรับ

ในขณะที่อิเล็กทรอนิกส์จะคอมแพคต์และต้องการมากขึ้น ENEPIG จะยังคงเป็นเทคโนโลยีที่สําคัญเลือก ENEPIG ไม่ใช่แค่เรื่องของสเปค แต่เป็นความมุ่งมั่นในคุณภาพที่ตอบแทนในระยะยาว.