2025-08-21
ในการผลิต PCB การทําปลายผิวเป็นองค์ประกอบที่สําคัญ แต่มักถูกมองข้ามที่ส่งผลต่อความสามารถในการผสมผสาน, ความต้านทานต่อการกัดสั่น และความน่าเชื่อถือในระยะยาวสองจากการทําปลายงานที่มีประสิทธิภาพสูงที่ได้รับความนิยมมากที่สุดคือ ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold) และ ENEPIG (Electroless Nickel Electroless Palladium Immersion Gold)ขณะที่ทั้งคู่ใช้ชั้นของไนเคิลและทอง แต่โครงสร้างที่แตกต่างกันทําให้มันเหมาะสมสําหรับการใช้งานเฉพาะเจาะจง จากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ผู้บริโภคไปยังระบบอากาศ
คู่มือนี้แยกความแตกต่างระหว่าง ENEPIG และ ENIG โดยเปรียบเทียบการประกอบ, กระบวนการผลิต, คุณสมบัติการทํางาน, และกรณีการใช้ที่ดีที่สุดไม่ว่าคุณจะให้ความสําคัญกับค่าใช้จ่าย, ความสามารถในการผสมผสานหรือความทนทานต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรง การเข้าใจการทําปลายงานเหล่านี้จะช่วยให้คุณตัดสินใจที่มีความรู้ที่สอดคล้องกับความต้องการของ PCBs ของคุณ
ENIG และ ENEPIG คืออะไร?
ENIG และ ENEPIG ทั้งคู่เป็นการปิดผิวที่ใช้การดําน้ําที่ออกแบบมาเพื่อป้องกันรอยทองแดงจากการออกซิเดชั่นในขณะที่ให้ผิวที่สามารถผสมผสานได้
ENIG (ทองทองลึกลงในไนเคิลไร้ไฟฟ้า)
ENIG ประกอบด้วยสองชั้นที่ใช้กับพัดทองแดงที่เปิดเผย:
a.นิเคิลไร้ไฟฟ้า (Ni): ชั้นหนา 5 15μm ที่ทําหน้าที่เป็นอุปสรรคระหว่างทองแดงและทองคํา, ป้องกันการกระจายมัน. มันให้ความแข็งแรงและความทนทานต่อการกัดกร่อน
b.ทองท่วม (Au): เป็นชั้นบาง 0.05 ‰ 0.2μm ที่ป้องกันไนเคิลจากการออกซิเดชั่นและรับประกันความสามารถในการผสมที่ดีเยี่ยม
ENEPIG (Nickel Electroless Electroless Palladium Immersion Gold) (ทองทองทองทองทองทองทอง)
ENEPIG เพิ่มชั้นพัลลาเดียมให้กับโครงสร้าง สร้างปลาย 3 ชั้น:
a. นิเคิลไร้ไฟฟ้า (Ni): ความหนา 515μm เหมือนกับ ENIG ทําหน้าที่ป้องกันฐาน
b. Electroless Palladium (Pd): เป็นชั้น 0.1 ‰ 0.5μm ระหว่างนิกเกิลและทองที่เพิ่มความทนทานต่อการกัดกร่อนและป้องกันการกระจายของนิกเกิล-ทอง
c.ทองท่วม (Au): ความหนา 0.05 ‰ 0.2μm คล้ายกับ ENIG แต่มีความแน่นที่ดีขึ้นเพราะชั้นพัลลาเดียม
วิธีการผลิต ENIG และ ENEPIG
กระบวนการผลิตสําหรับการทําปลายงานเหล่านี้มีความคล้ายคลึง แต่แตกต่างกันในขั้นตอนสําคัญ
กระบวนการผลิต ENIG
1การทําความสะอาด: พื้นผิวทองแดงถูกทําความสะอาดเพื่อกําจัดน้ํามัน, โอไซด์, และสารพิษ
2.ไมโครเรทชิง: การเรทชิงกรดอ่อน ๆ สร้างผิวทองแดงที่ค่อนข้างหยาบเพื่อเพิ่มความติดตามของนิกเกิล
3การฝากของไนเคิลที่ไม่มีไฟฟ้า: ไนเคิลถูกฝากผ่านปฏิกิริยาเคมี (ไม่มีไฟฟ้า) โดยสร้างชั้นเดียวกันบนทองแดง
4การฝากทองคําแบบจมน้ํา: ทองคําแทนไนเคิลที่พื้นผิวผ่านปฏิกิริยาไฟฟ้า, สร้างชั้นป้องกันบาง.
กระบวนการผลิต ENEPIG
1การทําความสะอาดและ Microetching: เหมือนกับ ENIG ในการเตรียมพื้นผิวทองแดง
2.การฝากของไนเคิลไร้ไฟฟ้า: เหมือนกันกับ ENIG สร้างชั้นพื้นฐาน
3การฝากปัลลาเดียมที่ไม่มีไฟฟ้า: ปัลลาเดียมถูกฝากทางเคมีบนนิกเกิล สร้างอุปสรรคที่ป้องกันนิกเกิลจากการปฏิกิริยากับทองคํา
4การฝากทองคําแบบจมน้ํา: ทองคําแทนพัลลาเดียมที่ผิว โดยชั้นพัลลาเดียมให้ความแน่นแข็งแรงกว่า ENIG
ความแตกต่างสําคัญในผลงาน
การเพิ่มพลาเดียมใน ENEPIG สร้างลักษณะการทํางานที่แตกต่างกันเมื่อเทียบกับ ENIG:
1. ความสามารถในการผสม
ENIG: ความสามารถในการผสมผสานที่ดีเยี่ยมในตอนแรก แต่ไนเคิลสามารถสร้างสารประกอบระหว่างโลหะ (IMCs) ที่เปราะบางได้กับผสมผสานในเวลาต่อเนื่อง โดยเฉพาะกับผสมผสานที่ไร้鉛 (เช่น SAC305)นี้สามารถลดความแข็งร่วมในอุปกรณ์อุณหภูมิสูง.
ENEPIG: แผ่นพัลลาเดียมทําหน้าที่เป็นพัฟเฟอร์ ลดความช้าในการสร้าง IMC และรักษาความสามารถในการผสมด้วยแม้กระทั่งหลังจากรอบการไหลกลับหลายครั้ง (สูงสุด 5?? 10 เทียบกับ 3?? 5 สําหรับ ENIG)นี่ทําให้มันเหมาะสมสําหรับ PCB ที่ต้องการการทํางานใหม่หรือหลายขั้นตอนการประกอบ.
2. ความต้านทานต่อการกัดกร่อน
ENIG: นิเคิลมีความต้านทานต่อการกัดสนิมที่ดี แต่รูในชั้นทองบางสามารถเปิดให้ นิเคิลมีความชื้น ส่งผลให้เกิด อะไหล่ดํา อะไหล่กัดสนิมที่บกพร่องความสามารถในการผสม
ENEPIG: พัลลาเดียมเติมรูในชั้นทองและทนทานต่อการกัดกร่อนมากกว่านิกเกิล ลดความเสี่ยงของพัดดํา 70% ~ 80%อิเล็กทรอนิกส์ทางทะเล).
3ความสามารถในการผูกสาย
ENIG: ยอมรับสําหรับการผูกสายทองคํา (ทั่วไปในบรรจุครึ่งประสาท) แต่ชั้นทองคําบางสามารถสวมผ่านกับพันธนาการหลายครั้ง
ENEPIG: แผ่นพัลลาเดียมเพิ่มความติดแน่นของทองคํา ทําให้เหมาะสําหรับการผูกพันทั้งทองคําและสายอลูมิเนียม
4ค่าใช้จ่าย
ENIG: ค่าใช้จ่ายต่ํากว่า เนื่องจากมีวัสดุและขั้นตอนน้อยกว่า โดยทั่วไป 10~20% ราคาถูกกว่า ENEPIG สําหรับปริมาณ PCB ที่เท่าเทียมกัน
ENEPIG: แผ่นพัลลาเดียมเพิ่มค่าใช้จ่ายของวัสดุและการแปรรูป ทําให้มันแพงขึ้น แต่มักถูกต้องด้วยความน่าเชื่อถือที่ดีขึ้น
ตารางเปรียบเทียบ: ENIG vs ENEPIG
| ลักษณะ | ENIG | ENEPIG |
|---|---|---|
| โครงสร้างชั้น | นิ (5 ‰ 15μm) + อู (0,05 ‰ 0,2μm) | นิ (515μm) + พีดี (0.10.5μm) + อู (0.050.2μm) |
| ความสามารถในการผสมผสาน (รอบการผสมผสาน) | วงจร 3 5 | 5 หมุน 10 |
| ความทนทานต่อการกัดกร่อน | ดี (ความเสี่ยงของแผ่นสีดํา) | ดีมาก (พัลลาเดียมช่วยลดความบกพร่อง) |
| การผูกสาย | สายทองคําเท่านั้น (ระยะเวลาจํากัด) | สายทองและอลูมิเนียม (รอบรอบมากกว่า) |
| ค่าใช้จ่าย (สัมพันธ์) | ต่ํากว่า (100%) | สูงกว่า (110-120%) |
| ความแข็งแรง (Vickers) | 400 500 HV | 450-550 HV (พัลลาเดียมเพิ่มความแข็ง) |
| ความทนทานต่ออุณหภูมิ | ถึง 150 °C (ระยะสั้น) | ถึง 200 °C (ระยะสั้น) |
การใช้งานที่เหมาะสมสําหรับ ENIG
ความสมดุลระหว่างผลงานและค่าใช้จ่ายของ ENIG ทําให้มันเหมาะสําหรับการใช้งานทั่วไปหลายอย่าง:
1อิเล็กทรอนิกส์ผู้บริโภค
สมาร์ทโฟน โน๊ตพ็อต และแท็บเล็ต: ENIG ให้ความทนทานต่อการกัดกร่อนที่เพียงพอสําหรับการใช้ในห้อง และรองรับองค์ประกอบขนาดละเอียด (0.4 มม.
เครื่องที่ใส่ได้: แผ่นทองคําบางของมัน ใช้ได้ดีสําหรับอุปกรณ์ขนาดเล็ก ที่ใช้พลังงานน้อย
2การควบคุมอุตสาหกรรม
PLC และเซ็นเซอร์: ENIG สามารถรับมือกับอุณหภูมิที่ปานกลาง (สูงถึง 125 °C) และการเผชิญหน้ากับฝุ่นหรือความชื้นบางครั้ง ทําให้มันเป็นตัวเลือกที่มีประหยัดสําหรับสภาพแวดล้อมโรงงาน
3. การสร้างต้นแบบในปริมาณน้อย
ENIG ราคาต่ําและการมีอยู่ทั่วไปทําให้มันเหมาะสมสําหรับต้นแบบและการผลิตชุดเล็ก ๆ ที่ความน่าเชื่อถือในระยะยาวไม่สําคัญเท่างบประมาณ
การใช้งานที่เหมาะสมสําหรับ ENEPIG
การทํางานที่สูงกว่าของ ENEPIG กลับเป็นเหตุผลให้มีค่าใช้จ่ายที่สูงขึ้นในสภาพแวดล้อมที่ต้องการ
1การบินและอวกาศและการป้องกัน
ระบบเครื่องบินและราดาร์:ENEPIG ทนต่อการกัดกรองจากความชื้นและสเปรย์เกลือ (สําคัญสําหรับการใช้งานในอากาศและทางทะเล) และรักษาความสามารถในการผสมผสานผ่านวงจรอุณหภูมิที่รุนแรง (-55 °C ถึง 125 °C).
2อุปกรณ์การแพทย์
อุปกรณ์การปรับปรุงและวินิจฉัย: ชั้นพัลลาเดียมป้องกันความบกพร่องของพัดสีดํา, รับประกันความเหมาะสมทางชีวภาพและความน่าเชื่อถือในระยะยาวในสภาพแวดล้อมที่ไร้เชื้อเพลิงหรือของเหลวในร่างกาย
3อิเล็กทรอนิกส์รถยนต์ความน่าเชื่อถือสูง
โมดูลพลังงาน ADAS และ EV: ENEPIG ทนกับอุณหภูมิภายใต้โฮป (สูงถึง 150 °C) และจักรยานความร้อนซ้ํา ๆ ลดความเสี่ยงของการล้มเหลวของสานผสมในระบบที่มีความสําคัญต่อความปลอดภัย
4การใช้งานในการผูกสาย
แพคเกจครึ่งตัวนําและโมดูล RF: ความเข้ากันของ ENEPIG® กับการเชื่อมต่อสายอลูมิเนียมและจํานวนพันธะที่สูงขึ้นทําให้มันเหมาะสมสําหรับอุปกรณ์ความถี่สูง (5G, ราดาร์)
ความ คิด ที่ ไม่ ถูก ต้อง
A.ENEPIG มักดีกว่า ENIG: ไม่จริง ENIG เพียงพอสําหรับการใช้งานหลายอย่าง และค่าใช้จ่ายที่ต่ํากว่าเป็นข้อดีในตลาดที่มีความรู้สึกต่อราคา
B. ผิดปกติของแผ่นสีดําของ ENIG เป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้: การควบคุมกระบวนการที่เหมาะสม (เช่น การรักษาเคมีน้ําอาบน้ํา, จํากัดความหนาของทอง) ลดความเสี่ยงของแผ่นสีดําเป็น < 1% ในการผลิตที่เน้นคุณภาพ
C.Palladium ใน ENEPIG ทําให้มันแพงเกินไป: สําหรับการใช้งานที่มีความน่าเชื่อถือสูง, อายุการใช้งานยาวนานของ ENEPIG และค่าใช้จ่ายในการปรับปรุงที่ลดลงมักจะชดเชยราคาต้นที่สูงกว่า
วิธีการเลือกระหว่าง ENIG และ ENEPIG
พิจารณา ปัจจัย เหล่า นี้ เพื่อ ตัดสินใจ:
1ความต้องการความน่าเชื่อถือ: หาก PCB ของคุณทํางานในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง (ความชื้น, เกลือ, อุณหภูมิสูงสุด) หรือต้องการการไหลกลับหลายครั้ง ENEPIG คุ้มค่าการลงทุน
2ความรู้สึกต่อค่าใช้จ่าย: สําหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ผู้บริโภคหรือโครงการขนาดเล็กที่ความน่าเชื่อถือในระยะยาวเป็นเรื่องรอง ENIG ให้คุณค่าที่ดีกว่า
3ความต้องการในการประกอบ: ENEPIG ดีสําหรับ PCB ที่ต้องการการปรับปรุง, การผูกสาย, หรือ solders ฟรีของ鉛 (ที่เครียดไนเคิลมากกว่าตัวแทนที่มี鉛)
4มาตรฐานอุตสาหกรรม: การบินอากาศ (AS9100) และการแพทย์ (ISO 13485) มักสั่ง ENEPIG เพื่อความน่าเชื่อถือเพิ่มขึ้น ส่วนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ผู้บริโภคอาจยอมรับ ENIG
FAQ
ถาม: ENIG และ ENEPIG สามารถใช้ได้บน PCB เดียว?
ตอบ: ครับ แม้ว่ามันจะไม่ธรรมดา บางการออกแบบใช้ ENIG สําหรับพัดที่ไม่สําคัญ และ ENEPIG สําหรับพื้นที่ที่มีความน่าเชื่อถือสูง (เช่น เครื่องเชื่อมพลังงาน) แต่สิ่งนี้เพิ่มความซับซ้อนของการผลิต
Q: ENIG และ ENEPIG จัดการใช้งานได้นานแค่ไหนในห้องเก็บของ?
A: ENIG มีอายุการใช้งาน 6-12 เดือนในสภาพที่ควบคุมได้ (30 °C, 60% RH) ขณะที่ ENEPIG ขยายอายุนี้เป็น 12-18 เดือน เนื่องจากชั้นพัลลาเดียมของมัน
Q: ENEPIG เป็นที่สอดคล้องกับ solders ปูนฟรี?
ตอบ: ใช่ และมันทํางานดีกว่า ENIG กับโลหะเชื่อมไร้鉛 (ตัวอย่างเช่น SAC305) เนื่องจากพัลลาเดียมลดการเกิดของโลหะต่าง ๆ ที่เปราะบาง
ถาม: อะไรทําให้ ENIG มีแผ่นสีดํา?
ตอบ: การ ตัด ทอง เหนือ เมื่อ ทอง ละลาย หรือ โรค ใน ห้อง น้ํา ทอง อาจ สร้าง นิเคิล ที่ มี ช่อง ช่อง ซึ่ง ละลาย (กลายเป็น สีดํา) เมื่อ ติดต่อ กับ ความ นุ่ม น้ํา
Q: ENEPIG สามารถใช้ได้สําหรับส่วนประกอบที่มีความละเอียด (ความละเอียด ≤0.3mm)
ตอบ: ใช่, โครงสร้างชั้นเดียวกันของมันทําให้มันเหมาะสําหรับ BGA และ QFP ที่มีเสียงละเอียด, มักมีผลงานดีกว่า ENIG ในการป้องกันการเชื่อม.
สรุป
ENIG และ ENEPIG ทั้งสองเป็นการเสร็จพื้นผิวที่มีคุณภาพสูง แต่โครงสร้างที่แตกต่างกันทําให้มันเหมาะสมกับการใช้งานเฉพาะเจาะจง ENIG ยอดเยี่ยมในกรณีที่มีความรู้สึกต่อค่าใช้จ่ายในภายในหรือการปรับปรุงน้อย,ขณะที่ชั้นพัลลาเดียมของ ENEPIG® ให้ความทนทานต่อการกัดกรอง, ความสามารถในการผสมและความน่าเชื่อถือที่ดีกว่าสําหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรงและระบบที่มีประสิทธิภาพสูง
โดยการสอดคล้องการเลือกของคุณกับสภาพการทํางานของ PCBs ของคุณ ความต้องการการประกอบและงบประมาณ คุณจะได้รับการรับประกันผลงานที่ดีที่สุดและอายุยืนตัดสินใจจะมาถึงการสมดุลค่าใช้จ่ายและความเสี่ยงขณะที่ ENEPIG ลดความเสี่ยงของการล้มเหลวในการใช้งานที่สําคัญ
ส่งข้อสอบของคุณตรงมาหาเรา
