נחושת חשופה מתחמצנת בתוך שעות, ונחושת מחומצנת אינה מקבלת הלחמה. גימור פני השטח הוא ציפוי דק על הפדים ששומר על הנחושת ניתנת להלחמה עד ההרכבה. הוא גם מחליט כמה שטוחים הפדים, מה שחשוב לרכיבים קטנים, והאם הלוח יכול לשאת מגעים או חיבורי תיל.
הגימורים
HASL (יישור הלחמה באוויר חם). הלוח נטבל בהלחמה מותכת והעודף מועף באוויר חם. הוא מגיע בגרסאות בדיל-עופרת וללא עופרת. זול וחזק, עם יכולת הלחמה טובה וחיי מדף ארוכים. פני השטח אינם שטוחים: פדים מסתיימים ככיפתיים, ופדים קטנים משתנים בעובי. זו אינה בחירה טובה לרכיבי pitch עדין או ל-BGA. הלוח עובר טבילה חמה, מה שמאמץ אותו ועלול לעקם לוח דק. HASL ללא עופרת נדרש היכן עופרת מוגבלת.
ENIG (ניקל ללא חשמל זהב בטבילה). שכבת ניקל, בעובי כמה מיקרומטרים, מושקעת כימית, אחר כך שכבת זהב דקה מאוד, שבריר מיקרומטר, מגנה על הניקל. פני השטח שטוחים מאוד, ולכן הוא מתאים ל-pitch עדין ול-BGA, ויש לו חיי מדף ארוכים. ההלחמה נקשרת לניקל; הזהב מתמוסס בהלחמה. סיכון ידוע: איכות פני ניקל גרועה בתהליך יכולה לתת מפרקים חלשים (לרוב נקרא פד שחור). בקרת תהליך טובה נמנעת מכך. הוא עולה יותר מ-HASL או OSP.
OSP (משמר יכולת הלחמה אורגני). סרט אורגני דק על הנחושת שמגן עליה עד ה-reflow הראשון, אחר כך נשרף. שטוח, זול וללא עופרת. חיי המדף קצרים יותר מהגימורים המתכתיים, והסרט ניזוק מ-reflow חוזר, ולכן הוא מתאים ללוחות שמורכבים זמן קצר לאחר הייצור ומולחמים פעם או פעמיים. נחושת חשופה נשארת חשופה בנקודות בדיקה לאחר ההרכבה, והסרט בלתי נראה, ולכן סימני טיפול הם סיכון.
כסף בטבילה. שכבת כסף דקה מצופה בעקירה. שטוח, טוב ל-pitch עדין, וטוב בתדרים גבוהים. הוא מתכהה באוויר המכיל גופרית, ולכן הוא צריך אריזה ואחסון זהירים ויש לו חיי מדף קצרים יותר. הוא בינוני בעלות.
בדיל בטבילה. שכבת בדיל דקה. שטוח, ללא עופרת, וזול. בדיל מעל נחושת יוצר לאט תרכובת שפוגעת ביכולת ההלחמה, ולכן חיי המדף מוגבלים, ובדיל יכול לגדל שפמים (שערות מתכת דקות מאוד) בתנאים מסוימים. משמש לחיבורי press-fit ולעבודת pitch עדין מסוימת.
ENEPIG (ניקל ללא חשמל, פלדיום ללא חשמל, זהב בטבילה). כמו ENIG עם שכבת פלדיום בין ניקל לזהב. הפלדיום חוסם את כשל הפד השחור ומאפשר חיבור תיל כמו גם הלחמה. שטוח וארוך חיים; עולה יותר מ-ENIG.
זהב קשה (ניקל וזהב מצופים חשמלית). שכבת זהב עבה בהרבה, קשה יותר, מונחת בציפוי חשמלי ומסוגסגת במעט קובלט או דומה. הוא עמיד בשחיקה. הוא משמש למחברי קצה (מגעי קצה מוזהבים) ופדי מגע שמתחברים ומתנתקים. הוא מיושם בדרך כלל רק על אזורים אלה, וגימור שונה מכסה את שאר הלוח. יקר, ובחירה גרועה לפדי הלחמה רגילים.
- HASL: הלחמה מותכת מפולסת. הפד מסתיים כיפתי, לא שטוח.
- ENIG: שכבת ניקל עם שכבת זהב דקה מאוד מעל. שטוח.
- ENEPIG: ניקל, שכבת פלדיום, אחר כך זהב דק.
- OSP: סרט אורגני על נחושת חשופה. דק מאוד ובלתי נראה.
- כסף או בדיל בטבילה: שכבת מתכת דקה ושטוחה.
- זהב קשה: ניקל עם שכבת זהב עבה בהרבה, למגעים שנשחקים.
השוואה
| גימור | שטיחות | Pitch עדין ו-BGA | חיי מדף | מחלקת עלות | שימוש טיפוסי |
|---|---|---|---|---|---|
| HASL (בדיל-עופרת) | גרועה | לא | ארוכים | נמוכה | חור עובר פשוט ורכיבים גדולים יותר, היכן עופרת מותרת |
| HASL (ללא עופרת) | גרועה | לא | ארוכים | נמוכה | אותו דבר, היכן עופרת מוגבלת |
| ENIG | טובה מאוד | כן | ארוכים | בינונית עד גבוהה | לוחות pitch עדין כלליים, BGA, לוחות עם מגעים |
| OSP | טובה | כן, אם מולחם בקרוב | קצרים | נמוכה | לוחות צרכן מורכבים במהירות |
| כסף בטבילה | טובה | כן | בינוניים, רגיש לאחסון | בינונית | RF, pitch עדין |
| בדיל בטבילה | טובה | כן | מוגבלים | נמוכה עד בינונית | Press-fit, pitch עדין מסוים |
| ENEPIG | טובה מאוד | כן | ארוכים | גבוהה | חיבור תיל בתוספת הלחמה, לוחות תובעניים |
| זהב קשה | טובה | לא גימור הלחמה | ארוכים | גבוהה | מחברי קצה, מגעים |
נתוני חיי המדף כאן יחסיים. נתונים בפועל משתנים לפי יצרן ולפי אריזה, ובדרך כלל מצוינים בחודשים; שאל את המפעל על הנתון שתקף עבורם. אם לוחות יאוחסנו זמן רב לפני ההרכבה, שאל את המפעל כיצד לאחסן אותם.
שטיחות חשובה ב-pitch עדין. רכיב שטוח או שבלונה פוגשים פד כיפתי רק בנקודה הגבוהה ביותר שלו.
- פדי HASL כיפתיים, ולכל כיפה יש גובה משלה.
- המישור השטוח של רכיב או שבלונה נח על הכיפה הגבוהה ביותר בלבד.
- ENIG הוא שכבת ניקל דקה ושכבת זהב דקה יותר: הפד נשאר שטוח.
- מסכה בין פדים, זהה בשתי התמונות.
כיצד לבחור
- אם אינך יודע, בחר בין HASL ללא עופרת ל-ENIG. HASL ללוחות פשוטים עם רכיבים גדולים יותר, ENIG ל-pitch עדין, BGA ולוחות שבהם פדים שטוחים חשובים.
- Pitch עדין או BGA אומר גימור שטוח. ENIG, OSP, כסף או בדיל בטבילה, ENEPIG.
- מגעי קצה מוזהבים אומרים זהב קשה על המגעים. אמור זאת, ואמור אילו אזורים.
- חיבור תיל אומר ENEPIG או גימור אחר המדורג לחיבור.
- לוח שימתין לפני ההרכבה צריך גימור ארוך חיים. ENIG ו-ENEPIG הן הבחירות הבטוחות.
- ללא עופרת היכן שנדרש. אם המוצר שלך נופל תחת הגבלות חומרים מסוכנים, בחר גימור ללא עופרת. תקנות המוצר מגדירות מה נדרש, ואתה אחראי עליהן.
- ערבוב גימורים עולה יותר. זהב קשה סלקטיבי על לוח עם ENIG במקום אחר הוא שילוב תקני, אך כל שילוב מוסיף שלבים.
בעיות נפוצות
- מפרקי הלחמה חלשים על ENIG. נדיר כאשר התהליך מבוקר; בקש דוח תהליך אם יש לך דרישת אמינות.
- פדים עמומים או לא מרטיבים לאחר אחסון. בדרך כלל חמצון או הכהייה מאחסון ארוך או אריזה גרועה.
- הלחמה לא אחידה על פדי HASL. השפעה של התהליך ולא תקלה; בחר גימור שטוח.
- זהב על אזור שגוי. תאר אזורי זהב בשרטוט, לא רק בהערה.
כיצד זה מתבטא כשמזמינים כאן
אתה בוחר את הגימור כאחת האפשרויות, והמחיר עוקב. הגימורים הזמינים מפורטים בדף יכולות הייצור. הבדיקה יכולה לומר כאשר הקבצים שלך צריכים גימור שלא הזמנת: לדוגמה, היא מדווחת "מחבר קצה (מגעי קצה מוזהבים)" כתכונה שנמצאה כאשר הוא אינו בין האפשרויות שהוזמנו. מהנדס מאשר כל הזמנה. להשפעות מחיר קשורות, ראה מה מזיז את מחיר ה-PCBA.