Cuprul nemontat se oxidează în câteva ore, iar cuprul oxidat nu ia lipitură. Finisajul de suprafață este o acoperire subțire pe paduri care ține cuprul lipibil până la asamblare. El decide și cât de plate sunt padurile, ceea ce contează pentru piesele mici, și dacă placa poate purta contacte sau legături cu fir.
Finisajele
HASL (hot air solder leveling). Placa este scufundată în lipitură topită, iar surplusul este suflat cu aer cald. Vine în versiuni cositor-plumb și fără plumb. Ieftin și robust, cu lipibilitate bună și durată lungă de depozitare. Suprafața nu este plată: padurile ajung bombate, iar padurile mici variază în grosime. Nu este o alegere bună pentru piesele cu pas fin sau pentru BGA. Placa trece printr-o scufundare caldă, care o solicită și poate deforma o placă subțire. HASL fără plumb este necesar unde plumbul este restricționat.
ENIG (electroless nickel immersion gold). Un strat de nichel, de câțiva micrometri grosime, este depus chimic, apoi un strat foarte subțire de aur, o mică fracțiune de micrometru, protejează nichelul. Suprafața este foarte plată, deci se potrivește pasului fin și BGA-urilor și are durată lungă de depozitare. Lipitura se leagă de nichel; aurul se dizolvă în lipitură. Risc cunoscut: calitatea proastă a suprafeței nichelului în proces poate da îmbinări slabe (numite adesea black pad). Controlul bun al procesului îl evită. Costă mai mult decât HASL sau OSP.
OSP (organic solderability preservative). Un film organic subțire pe cupru, care îl protejează până la primul reflow, apoi se arde. Plat, ieftin și fără plumb. Durata de depozitare este mai scurtă decât la finisajele metalice, iar filmul este deteriorat de reflow repetat, deci se potrivește plăcilor asamblate la scurt timp după fabricație și lipite o dată sau de două ori. Cuprul nemontat rămâne expus la punctele de testare după asamblare, iar filmul este invizibil, deci urmele de manipulare sunt un risc.
Argint prin imersie. Un strat subțire de argint placat prin deplasare. Plat, bun pentru pas fin și bun la frecvențe înalte. Se oxidează în aer care conține sulf, deci are nevoie de ambalare și depozitare atente și are durată de depozitare mai scurtă. Are cost moderat.
Cositor prin imersie. Un strat subțire de cositor. Plat, fără plumb și ieftin. Cositorul peste cupru formează încet un compus care dăunează lipibilității, deci durata de depozitare este limitată, iar cositorul poate crește mustăți (fire metalice foarte subțiri) în unele condiții. Folosit pentru conexiunile press-fit și pentru unele lucrări cu pas fin.
ENEPIG (electroless nickel, electroless palladium, immersion gold). Ca ENIG cu un strat de paladiu între nichel și aur. Paladiul blochează defecțiunea black pad și permite legarea cu fir, precum și lipirea. Plat și durabil; costă mai mult decât ENIG.
Aur dur (electroplated nickel and gold). Un strat de aur mult mai gros și mai dur, pus prin galvanizare și aliat cu puțin cobalt sau similar. Rezistă la uzură. Este folosit pentru conectorii de margine (contacte de aur) și padurile de contact care sunt introduse și scoase. De regulă se aplică numai pe acele zone, iar alt finisaj acoperă restul plăcii. Scump și o alegere proastă pentru padurile obișnuite de lipire.
- HASL: lipitură topită suflată la nivel. Padul ajunge bombat, nu plat.
- ENIG: un strat de nichel cu un strat foarte subțire de aur deasupra. Plat.
- ENEPIG: nichel, un strat de paladiu, apoi aur subțire.
- OSP: un film organic pe cupru nemontat. Foarte subțire și invizibil.
- Argint sau cositor prin imersie: un strat metalic subțire și plat.
- Aur dur: nichel cu un strat de aur mult mai gros, pentru contacte care se uzează.
Comparație
| Finisaj | Planeitate | Pas fin și BGA | Durată de depozitare | Clasă de cost | Utilizare tipică |
|---|---|---|---|---|---|
| HASL (tin-lead) | Proastă | Nu | Lungă | Mică | Piese simple cu terminale prin găuri și piese mai mari, unde plumbul este permis |
| HASL (lead-free) | Proastă | Nu | Lungă | Mică | Același lucru, unde plumbul este restricționat |
| ENIG | Foarte bună | Da | Lungă | Medie până la mare | Plăci generale cu pas fin, BGA, plăci cu contacte |
| OSP | Bună | Da, dacă este lipit curând | Scurtă | Mică | Plăci de consum asamblate repede |
| Argint prin imersie | Bună | Da | Medie, sensibilă la depozitare | Medie | RF, pas fin |
| Cositor prin imersie | Bună | Da | Limitată | Mică până la medie | Press-fit, unele lucrări cu pas fin |
| ENEPIG | Foarte bună | Da | Lungă | Mare | Legare cu fir plus lipire, plăci pretențioase |
| Aur dur | Bună | Nu este finisaj de lipire | Lungă | Mare | Conectori de margine, contacte |
Cifrele duratei de depozitare aici sunt relative. Cifrele reale variază după producător și după ambalare și sunt de regulă menționate în luni; întrebați fabrica cifra care se aplică la ea. Dacă plăcile vor fi depozitate mult timp înainte de asamblare, întrebați fabrica cum să le depozitați.
Planeitatea contează la pas fin. O piesă plată sau un șablon întâlnește un pad bombat numai în punctul lui cel mai înalt.
- Padurile HASL sunt bombate, iar fiecare boltă are înălțimea ei.
- Planul plat al unei piese sau al unui șablon se sprijină numai pe bolta cea mai înaltă.
- ENIG este un strat subțire de nichel și un strat de aur mai subțire: padul rămâne plat.
- Masca dintre paduri, aceeași în ambele imagini.
Cum alegeți
- Dacă nu știți, alegeți între HASL fără plumb și ENIG. HASL pentru plăci simple cu piese mai mari, ENIG pentru pas fin, BGA și plăci unde padurile plate contează.
- Pasul fin sau BGA înseamnă un finisaj plat. ENIG, OSP, argint sau cositor prin imersie, ENEPIG.
- Contactele de aur înseamnă aur dur pe contacte. Spuneți acest lucru și spuneți ce zone.
- O legătură cu fir înseamnă ENEPIG sau alt finisaj evaluat pentru legare.
- O placă ce va aștepta înainte de asamblare are nevoie de un finisaj durabil. ENIG și ENEPIG sunt alegerile sigure.
- Fără plumb unde este necesar. Dacă produsul dumneavoastră cade sub restricții privind substanțele periculoase, alegeți un finisaj fără plumb. Reglementările produsului definesc ce este necesar, iar dumneavoastră sunteți responsabili pentru ele.
- Amestecarea finisajelor costă mai mult. Aurul dur selectiv pe o placă cu ENIG în altă parte este o combinație standard, dar fiecare combinație adaugă etape.
Probleme frecvente
- Îmbinări de lipire slabe pe ENIG. Rare când procesul este controlat; cereți un raport de proces dacă aveți o cerință de fiabilitate.
- Paduri mate sau care nu se umezesc după depozitare. De regulă oxidare sau oxidare superficială de la depozitarea lungă sau de la ambalarea proastă.
- Lipitură neuniformă pe padurile HASL. Un efect al procesului, nu o defecțiune; alegeți un finisaj plat.
- Aur pe zona greșită. Descrieți zonele de aur în desen, nu numai într-o notă.
Cum apare acest lucru când comandați aici
Alegeți finisajul ca una dintre opțiuni, iar prețul urmează. Finisajele disponibile sunt enumerate la pagina de capacități de fabricație. Verificarea poate spune când fișierele dumneavoastră au nevoie de un finisaj pe care nu l-ați comandat: de exemplu, raportează „un conector de margine (contacte de aur)” ca o caracteristică găsită când nu este printre opțiunile comandate. Un inginer confirmă fiecare comandă. Pentru efectele de preț aferente, vedeți Ce influențează prețul unei PCBA.