PCB を作成するときは、あらゆる細部が非常に重要です。 仕様を満たす PCB は、ワイヤの位置、設計、表面仕上げの組み合わせを使用して構築されます。 ただし、表面仕上げについて議論すると、必ず ENIG と ENEPIG の対比が生じます。
PCB の品質を低下させる可能性がある銅の酸化を防ぐため、表面処理が不可欠です。 ENIG と ENEPIG のどちらの表面仕上げを選択するかは難しいかもしれません。 では、潜在的な利点を認識していない場合は、どうやって選択できるのでしょうか?
ENIG と ENEPIG の対比については、この記事で説明します。 また、どの PCB 表面仕上げが最も利点がありますか?
ENIGとは何ですか?
ENIG はその滑らかで平坦な表面のため、PCB の表面仕上げとして長年にわたって好まれてきました。 ファインピッチのボール グリッド アレイ エレクトロニクスやその他のコンパクトな表面実装寸法の普及の結果、これは組み立てに必要です。 さらに、この方法はいくつかのはんだリフロー段階をサポートしており、保存期間が延長されるという追加の利点もあります。
ただし、特定の ENIG サプライヤーとの過去の製造上の問題により、ニッケルの腐食により「黒いパッド」のような外観が生じます。 ただし、これは ENIG 仕上げの大きな欠陥ですが、正しい手順に従えば修正できます。
ゴールド仕上げの下に堆積したニッケルが腐食し、暗い表面である「ブラック パッド」として現れます。 この腐食により、はんだパッドと電気部品パッドとの接続が失われ、部品のはんだ付け性が低下する可能性があります。
PCB メーカーによっては、ENIG 仕上げを生成するのが難しいと感じる場合があります。 完成品を検査する際、金メッキ処理により仕上げ面が覆われ、「黒いパッド」の原因となる問題が隠れてしまう場合があります。 この問題の原因に関する主な調査によると、金に変化して金属に黒い色合いを与えるニッケルの汚染が原因である可能性が最も高いと考えられます。
注意深く観察することで、受託製造業者はそのような問題を解決できます。 ニッケルの境界付近に暗い帯やスパイクが現れない場合、黒いパッドは形成されません。 ニッケル浴を適切に管理すると、欠陥が軽減されたり、除去されたりする可能性があります。 最後に、MacroFab のような契約製造業者による 1 年間の職人技保証があるため、さらに安心感が得られます。
ENIG 表面仕上げに関係するプロセス
ENIG 回路基板の表面コーティングまたは仕上げは、複数のステップからなる長期にわたる手順です。 望ましい仕上がりを得るには、これらすべての手順を注意深く監視する必要があります。
· 銅の活性化
無電解ニッケル析出のために銅の層を活性に保つことは、銅の活性化に依存します。 このステップには PCB のクリーニングが含まれます。 これにより、ほこりや酸化残留物を取り除くことができます。 さらに、表面を湿らせると、穴の中に閉じ込められたガスや空気が除去されやすくなります。
製作者はマイクロエッチングの下地を十分に考慮する必要があります。 硫酸/過酸化物が最良の選択です。 また、バスの寿命と動作温度にも注意する必要があります。 残留物は徹底的に洗い流すことで消えます。 マイクロエッチングの前に、適切なリンスを実行する必要があります。 触媒内のパラジウムの堆積は酸化と反応する可能性があります。
さらに、酸化残留物を除去するためにプレディップ触媒を使用することは良い考えです。 プレディップ触媒はサーキット表面の酸性化にも役立ちます。
・無電解ニッケル
ENIG 手順の次の段階はこれです。 ここでは、製造者は硫酸ニッケルを使用してニッケルと次亜リン酸ナトリウムを製造します。 この混合物は還元剤として機能します。 さらに、次亜リン酸塩は、ニッケルイオンを還元するために必要な電子を分散させます。 さらに、この反応は 175 ～ 185°F の正確な温度で促進される必要があります。
さらに、これにより銅の表面へのニッケル層の堆積が促進されます。 ニッケルは、銅表面が他の元素と反応するのを防ぐ阻害剤またはバリアとして機能します。
・イマージョンゴールド
ENIG 手順はこの段階で終了します。 ここで、ニッケルの酸化によるニッケルイオンへの電子の生成は、混合物中の金の還元に役立ちます。 さらに、これらの電子は金のイオンを還元して、ニッケルを保護する金金属のコーティングを形成します。 金の厚さは指定された基準を満たす必要があります。
ENIG の利点
ENIG コーティングには、多くのファインピッチ ボール グリッド アレイ エレクトロニクスやさまざまな小さな形状係数コンポーネントの表面の平坦性など、さまざまな利点があります。
圧入インサートポストとの接続や回路内の電気試験箇所に最適です。
エッジカードコネクタとワイヤボンディングのサポート。
ENEPIG コーティングや仕上げとは対照的に安価です。
ENIGの欠点
金とニッケルのプロセスが慎重に規制されていない場合、「黒いパッド」が発生する可能性があります。
無電解金メッキとニッケルメッキの厚さは、PCB コーティングに影響を与える可能性があります。
比較的低い湿潤係数
エネピグとは何ですか？
結論
ENIG および ENEPIG で作られた表面コーティングは特に信頼できます。 これらの仕上げは、PCB 品質の要件を満たしています。 鉛フリーで製作した最高の完成品です。 さらに、これらの表面処理はどちらも生産者に平坦な表面を提供します。 それらの仕組み、利点、欠点については上で説明しました。 さらに、これらの両方の表面コーティングを比較しました。
ENEPIG で作られたコーティングは、多数の層を持つ PCB にとってより有利であることがわかります。 さらに、ENEPIG は、さまざまなパッケージング技術を使用して、PCB レイアウトの追加仕様を満たすことができます。
さらに、ENEPIG は問題を引き起こすことなくタッチ インターフェイスを処理でき、純金よりも低コストです。 興味深いのは、ENEPIG が軍事、航空宇宙、医療産業向けに PCB を頻繁に製造していることです。 したがって、ワイヤボンディングやプッシュコンタクトが必要な場合は、ENEPIG にお問い合わせください。
