ENIG-prosessi (Electroless Nickel Immersion Gold)

Vuonna PCB valmistusprosessi, pintakäsittelyllä on ratkaiseva merkitys lopputuotteen suorituskykyyn, luotettavuuteen ja käyttöikään. Yksi suosituimmista piirilevyjen pintakäsittelyratkaisuista on nykyään sähkötön nikkelikyllästyskulta (ENIG), josta on tullut ensisijainen valinta moniin huippuluokan elektroniikkatuotteisiin sen erinomaisen kokonaisvaltaisen suorituskyvyn ansiosta.

Mikä on ENIG-prosessi?

ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold) on pintakäsittelyprosessi, jossa kuparityynyjen pinnalle kerrostetaan nikkeli-fosforiseoskerros kemiallisin keinoin, minkä jälkeen tapahtuu syrjäytysreaktio ohuen kultakerroksen saamiseksi. Tämä kaksikerrosrakenne säilyttää erinomaisen juotosominaisuuden ja tarjoaa samalla erinomaisen hapettumissuojan.

ENIG:n prosessiperiaate ja rakenteelliset ominaisuudet

ENIG-prosessissa on kaksi päävaihetta: sähkötön nikkelöinti ja upotuskultaus.

First, in electroless nickel plating, a nickel-phosphorus alloy layer (Ni-P) forms on the copper surface. This layer is usually 4-8μm thick, with phosphorus content between 7-11%. This amorphous nickel layer acts as a strong diffusion barrier and a solid base for soldering.

Next, during the immersion gold step, a pure gold layer of 0.05-0.15μm is added on top of the nickel. This gold layer prevents nickel oxidation and ensures good solderability.

ENIG-prosessin tärkeimmät edut

1. Poikkeuksellinen juotettavuus

Kultainen kerros sekoittuu nopeasti juotokseen ja paljastaa tuoreen nikkelin.Näin syntyy vahvoja Ni-Sn-metallien välisiä yhdisteitä.

2.Erinomainen hapettumisen kestävyys

Kultakerros pitää tehokkaasti hapen ja kosteuden poissa.Näin varmistetaan, että piirilevy pysyy juotettavana varastoinnin ja kuljetuksen aikana.

3.Hyvä pinnan tasaisuus

Kemiallisesti pinnoitetut pinnoitteet tuottavat sileän pinnan.Tämä sopii erinomaisesti tiheään kokoonpanoon ja hienojakoisiin komponentteihin.

4.Luotettava liimaussuorituskyky

Nikkelipinta soveltuu hyvin kulta- ja alumiinilankojen liimaamiseen.Se täyttää sirutasoisen pakkauksen tarpeet.

5.Kattava kattavuus

Se päällystää läpiviennit, sokeat läpiviennit ja upotetut läpiviennit tasaisesti.Tämä täyttää tiheiden liitäntöjen tarpeet.

Olemme innoissamme voidessamme ilmoittaa, että tuotteemme on RoHS-yhteensopiva!On hienoa tietää, että se noudattaa ympäristösääntöjä eikä sisällä haitallisia aineita, kuten lyijyä, elohopeaa tai kadmiumia.

6.Kuparin siirtymisen estäminen

Nikkelikerros estää kuparia diffundoitumasta juotosliitoksiin.Näin vältetään hauraat metallien väliset yhdisteet.

Olemme innoissamme voidessamme esitellä pitkäaikaisen luotettavuutemme!Hämmästyttävää kyllä, tämä tuote säilyttää vakaan suorituskyvyn korkeissa lämpötiloissa ja kosteissa ympäristöissä. Se sopii täydellisesti vaativimpiinkin sovelluksiin.

ENIG-prosessin tärkeimmät laadunvalvontakohdat

ENIG-prosessin laadun ylläpitämiseksi meidän on valvottava useita tärkeitä parametreja:

• Nikkelikerroksen paksuuden säätö: This should stay between 4-8μm. If it’s too thin, “black nickel” may form. If it’s too thick, costs increase without any advantage.
• Phosphorus Content Management: Pidä se 7-11 prosentin välillä. Tämä on tärkeää korroosionkestävyyden ja luotettavan juottamisen kannalta.
• Kultakerroksen paksuuden säätö: Aim for 0.05-0.1μm. A thin layer won’t protect well, while a thick layer can weaken solder joints.
• Ratkaisu Toiminta Ylläpito: Säännölliset pinnoitusliuoksen tarkastukset ja säädöt takaavat vakaan pinnoitusnopeuden ja hyvän pinnoitteen laadun.
• Esikäsittelyn laatu: Puhdista ja karhenna kuparin pinta kunnolla vahvan tartunnan varmistamiseksi.

Topfast toimittaa ENIG-piirilevyjä, jotka täyttävät korkeimmat laatuvaatimukset.Saavutamme tämän automatisoidulla tuotannolla ja tiukalla prosessinvalvonnalla asiakkaillemme.

Vertailu muihin PCB-pintakäsittelyprosesseihin

ENIG:llä on monia etuja, mutta muut pintakäsittelymenetelmät ovat edelleen hyödyllisiä tietyissä tilanteissa.Seuraavassa on lyhyet kuvaukset useista yleisistä PCB:n pintakäsittelytekniikoista:

Kuumailmajuotoksen tasoitus (HASL)

Hot Air Solder Leveling (HASL) on vanha ja suosittu PCB-pintakäsittelyprosessi.Siinä piirilevy kastetaan sulaan juotteeseen ja ylimääräinen juote poistetaan kuumailmaveitsillä, jolloin syntyy tasainen pinnoite.

Prosessin edut:

• Kustannustehokas ja vakaa tekniikka
• Tuottaa paksun juotospinnoitteen useita reflow-syklejä varten.
• Tarjoaa hyvän juotosominaisuuden eri seosten kanssa.
• Korjaa tehokkaasti pienet pintaviat

HASL soveltuu hyvin kustannustehokkaisiin sovelluksiin, joissa pinnan tasaisuus on alhainen, kuten kulutuselektroniikkaan, tehomoduuleihin ja teollisuuden ohjauslevyihin. Komponenttien pienentyessä HASL:n tasaisuusongelmat tulevat kuitenkin yhä selvemmin esiin.

Orgaaninen juotettavuuden säilöntäaine (OSP)

OSP luo orgaanisen kerroksen puhtaille kuparipinnoille.Tämä kerros estää kuparia hapettumasta huoneenlämmössä. Korkean lämpötilan juottamisen aikana se hajoaa nopeasti ja paljastaa kuparin juottamista varten.

Prosessin edut:

• Tarjoaa erinomaisen tasaisuuden ja koplanaarisuuden, ihanteellinen erittäin hienojakoisille komponenteille.
• Yksinkertainen ja ympäristöystävällinen, jäteveden käsittely on helppoa.
• Kustannustehokas, vain 30-50 % ENIG:stä.
• Hyvä koplanaarisuus, sopii komponentteihin, kuten BGA- ja QFN-kortteihin.

OSP works well for large-volume mobile devices and high-density consumer electronics. However, its protective layer is fragile, has a short shelf life, and isn’t ideal for multiple soldering.ng cycles also limit its application scope.

Upotushopea

Immersion silver deposits a thin layer of silver on copper. This happens through a chemical displacement reaction. The silver thickness usually ranges from 0.1 to 0.4 μm.

Prosessin edut:

• Erinomainen pinnan tasaisuus ja koplanaarisuus.
• Hyvä juotosominaisuus, joka parantaa juotosliitoksen luotettavuutta.
• Ihanteellinen korkeataajuussovelluksiin; hopean korkea johtavuus parantaa signaalinsiirtoa.
• Ympäristöystävällinen, koska se ei sisällä halogeeneja eikä raskasmetalleja.

Upotushopeaprosessi on suosittu viestintälaitteissa ja nopeissa digitaalisissa tuotteissa. Suunnittelijoiden on kuitenkin otettava huomioon hopean siirtyminen ja värimuutokset.

Upotuspurkki

Immersion tin deposits a layer of tin on copper through a displacement reaction. The thickness ranges from 0.8 to 1.5 μm, ensuring a flat surface and good solderability.

Prosessin edut:

• Erinomainen pinnan tasaisuus, ihanteellinen hienoille nastakomponenteille.
• Hyvä juotosominaisuus, täyttää lyijyttömiä vaatimuksia.
• Kohtuulliset kustannukset OSP:n ja ENIG:n välillä.
• Soveltuu puristusliitoksiin, joissa on kova tinakerros.

Upotustina on yleistä autoelektroniikassa ja teollisuuden ohjauksessa. Tinalevyjen kasvu ja lyhyt säilyvyysaika ovat kuitenkin haasteita, jotka vaativat huolellista hallintaa.

ENIG:n ja muiden pintakäsittelyprosessien kattava vertailu

PCB-pintakäsittelyjen vertailu

Topfastin ENIG-palveluiden valinnan hyödyt

Topfast on huippuluokan piirilevyvalmistaja, joka on erinomainen ENIG-prosessissa:

1. Tarkka prosessinohjaus: Käytämme automatisoituja laitteita tasaisen pinnoitteen paksuuden ja laadun varmistamiseksi.
2. Tiukka laadun tarkastus: Laadunvalvontajärjestelmämme tarkastaa kaiken raaka-aineista valmiisiin tuotteisiin.
3. Ympäristöystävällinen käsittely: Meillä on kehittyneet jätevesijärjestelmät, jotka täyttävät kaikki ympäristömääräykset.
4. Nopea reagointikyky: Tarjoamme joustavaa tuotantoa ja nopeaa näytteenottopalvelua.
5. Tekninen tukiAmmattitaitoinen tekninen tiimimme suosittelee parhaita pintakäsittelyratkaisuja.

Whether you need ENIG, OSP, immersion silver, or other special treatments, Topfast offers reliable options. Contact our technical team for more information. We’ll help you choose the best surface treatment for your needs.