Holá měď oxiduje během hodin a oxidovaná měď nepřijímá pájku. Povrchová úprava je tenký povlak na ploškách, který měď udržuje pájetelnou až do osazení. Rozhoduje také, jak ploché plošky jsou, což záleží u malých součástek, a zda deska může nést kontakty nebo drátové spoje.
Povrchové úpravy
HASL (vyrovnání pájky horkým vzduchem). Deska se ponoří do roztavené pájky a přebytek se odfoukne horkým vzduchem. Existuje ve verzích cín-olovo a bezolovnaté. Levné a robustní, s dobrou pájetelností a dlouhou trvanlivostí. Povrch není plochý: plošky končí klenuté a malé plošky se liší v tloušťce. Není to dobrá volba pro součástky s jemnou roztečí ani pro BGA. Deska prochází horkou lázní, což ji namáhá a tenkou desku může zkroutit. Bezolovnatý HASL je potřeba tam, kde je olovo omezeno.
ENIG (bezproudý nikl imerzní zlato). Vrstva niklu, několik mikrometrů silná, se chemicky nanese, poté velmi tenká vrstva zlata, malý zlomek mikrometru, chrání nikl. Povrch je velmi plochý, takže se hodí na jemnou rozteč a BGA, a má dlouhou trvanlivost. Pájka se váže na nikl; zlato se rozpustí v pájce. Známé riziko: špatná kvalita povrchu niklu v procesu může dát slabé spoje (často nazývané černá ploška). Dobrá kontrola procesu se tomu vyhne. Stojí více než HASL nebo OSP.
OSP (organický konzervant pájetelnosti). Tenký organický film na mědi, který ji chrání až do prvního reflow, poté shoří. Plochý, levný a bezolovnatý. Trvanlivost je kratší než u kovových úprav a film se poškozuje opakovaným reflow, takže se hodí na desky osazované brzy po výrobě a pájené jednou nebo dvakrát. Holá měď zůstává po osazení na testovacích bodech odkrytá a film je neviditelný, takže stopy manipulace jsou rizikem.
Imerzní stříbro. Tenká vrstva stříbra pokovená vytěsněním. Ploché, dobré pro jemnou rozteč a dobré při vysokých frekvencích. V vzduchu obsahujícím síru se zbarvuje, takže potřebuje pečlivé balení a skladování a má kratší trvanlivost. V ceně je mírné.
Imerzní cín. Tenká vrstva cínu. Plochý, bezolovnatý a levný. Cín na mědi pomalu tvoří sloučeninu, která škodí pájetelnosti, takže trvanlivost je omezená a cín může za některých podmínek růst whiskery (velmi tenké kovové vlásky). Používá se pro spoje press-fit a pro některé práce s jemnou roztečí.
ENEPIG (bezproudý nikl, bezproudé palladium, imerzní zlato). Jako ENIG s vrstvou palladia mezi niklem a zlatem. Palladium blokuje poruchu černé plošky a umožňuje drátové spojování i pájení. Plochý a trvanlivý; stojí více než ENIG.
Tvrdé zlato (galvanický nikl a zlato). Mnohem silnější, tvrdší vrstva zlata, nanesená galvanicky a legovaná trochou kobaltu nebo podobně. Odolává opotřebení. Používá se na hranové konektory (zlacené hranové kontakty) a kontaktní plošky, které se zasouvají a vysouvají. Obvykle se nanáší jen na tyto oblasti a jiná úprava pokrývá zbytek desky. Drahé a špatná volba pro běžné pájecí plošky.
- HASL: roztavená pájka vyfoukaná do roviny. Ploška končí klenutá, ne plochá.
- ENIG: vrstva niklu s velmi tenkou vrstvou zlata navrchu. Plochá.
- ENEPIG: nikl, vrstva palladia, poté tenké zlato.
- OSP: organický film na holé mědi. Velmi tenký a neviditelný.
- Imerzní stříbro nebo cín: tenká, plochá kovová vrstva.
- Tvrdé zlato: nikl s mnohem silnější vrstvou zlata, pro kontakty, které se opotřebovávají.
Porovnání
| Povrchová úprava | Plochost | Jemná rozteč a BGA | Trvanlivost | Cenová třída | Typické použití |
|---|---|---|---|---|---|
| HASL (cín-olovo) | Špatná | Ne | Dlouhá | Nízká | Jednoduché vývodové a větší součástky, kde je olovo povoleno |
| HASL (bezolovnatý) | Špatná | Ne | Dlouhá | Nízká | Totéž, kde je olovo omezeno |
| ENIG | Velmi dobrá | Ano | Dlouhá | Střední až vysoká | Obecné desky s jemnou roztečí, BGA, desky s kontakty |
| OSP | Dobrá | Ano, pokud pájeno brzy | Krátká | Nízká | Rychle osazované spotřební desky |
| Imerzní stříbro | Dobrá | Ano | Střední, citlivé na skladování | Střední | VF, jemná rozteč |
| Imerzní cín | Dobrá | Ano | Omezená | Nízká až střední | Press-fit, některá jemná rozteč |
| ENEPIG | Velmi dobrá | Ano | Dlouhá | Vysoká | Drátové spojování plus pájení, náročné desky |
| Tvrdé zlato | Dobrá | Není pájecí úprava | Dlouhá | Vysoká | Hranové konektory, kontakty |
Údaje o trvanlivosti zde jsou relativní. Skutečné údaje se liší podle výrobce a balení a obvykle se uvádějí v měsících; zeptejte se továrny na údaj, který pro ně platí. Pokud se desky budou před osazením dlouho skladovat, zeptejte se továrny, jak je skladovat.
Plochost záleží při jemné rozteči. Plochá součástka nebo šablona se klenuté plošky dotkne jen v jejím nejvyšším bodě.
- Plošky HASL jsou klenuté a každá kopule má svou výšku.
- Plochá rovina součástky nebo šablony spočívá jen na nejvyšší kopuli.
- ENIG je tenká vrstva niklu a tenčí vrstva zlata: ploška zůstává plochá.
- Maska mezi ploškami, v obou obrázcích stejná.
Jak vybrat
- Pokud nevíte, vyberte mezi bezolovnatým HASL a ENIG. HASL pro jednoduché desky s většími součástkami, ENIG pro jemnou rozteč, BGA a desky, kde záleží na plochých ploškách.
- Jemná rozteč nebo BGA znamená plochou úpravu. ENIG, OSP, imerzní stříbro nebo cín, ENEPIG.
- Zlacené hranové kontakty znamenají tvrdé zlato na kontaktech. Řekněte to a řekněte, které oblasti.
- Drátový spoj znamená ENEPIG nebo jinou úpravu hodnocenou pro spojování.
- Deska, která bude před osazením čekat, potřebuje trvanlivou úpravu. ENIG a ENEPIG jsou bezpečné volby.
- Bezolovnaté, kde je požadováno. Pokud Váš produkt spadá pod omezení nebezpečných látek, vyberte bezolovnatou úpravu. Produktové předpisy definují, co je potřeba, a Vy za ně odpovídáte.
- Míchání úprav stojí více. Selektivní tvrdé zlato na desce s ENIG jinde je standardní kombinace, ale každá kombinace přidává kroky.
Běžné problémy
- Slabé pájené spoje na ENIG. Vzácné, když je proces kontrolován; požádejte o zprávu o procesu, pokud máte požadavek na spolehlivost.
- Plošky matné nebo nesmáčející po skladování. Typicky oxidace nebo zbarvení z dlouhého skladování nebo špatného balení.
- Nerovná pájka na ploškách HASL. Účinek procesu a ne vada; vyberte plochou úpravu.
- Zlato na špatné oblasti. Oblasti zlata popište na výkresu, ne jen v poznámce.
Jak se to projeví při objednávce zde
Povrchovou úpravu vyberete jako jednu z možností a cena následuje. Dostupné úpravy jsou uvedeny na stránce výrobních možností. Kontrola pozná, když Vaše soubory potřebují úpravu, kterou jste neobjednali: například hlásí „hranový konektor (zlacené hranové kontakty)“ jako nalezený prvek, když není mezi objednanými možnostmi. Inženýr potvrdí každou objednávku. Související cenové účinky viz Co určuje cenu PCBA.