วิธีการเลือกกระบวนการชุบผิวของ HASL, ENIG และ OSP สำหรับ คณะกรรมการวงจรพิมพ์s?

หลังจากเสร็จสิ้นการออกแบบ PCB เราต้องเลือกกระบวนการปรับสภาพพื้นผิวของแผงวงจรพิมพ์ ในปัจจุบัน กระบวนการชุบผิวที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ HASL, ENIG และ OSP เราควรเลือกระหว่างพวกเขาอย่างไร? กระบวนการชุบผิว PCB ที่แตกต่างกันมีต้นทุนแตกต่างกัน และผลสุดท้ายก็แตกต่างกัน คุณสามารถเลือกได้ตามสถานการณ์จริง เราจะวิเคราะห์ข้อดีและข้อเสียของกระบวนการทั้งสามนี้

1.HASL (การปรับระดับประสานอากาศร้อน)
ที่จริงแล้ว HASL ประกอบด้วยตะกั่ว HASL และ HASL ปราศจากสารตะกั่ว ครั้งหนึ่งเคยเป็นกระบวนการบำบัดพื้นผิวที่สำคัญที่สุดในทศวรรษ 1980 แต่ปัจจุบันมีแผงวงจรที่ใช้น้อยลงเรื่อยๆ เหตุผลก็คือแผงวงจรกำลังพัฒนาไปในทิศทางที่ “เล็กและละเอียด” HASL จะนำไปสู่หัวแร้งสำหรับส่วนประกอบที่ดีในระหว่างการผลิต ผู้ผลิต PCBA จำนวนมากจึงเลือก ENIG และ OSP เพื่อให้ได้มาตรฐานกระบวนการและคุณภาพการผลิตที่สูงขึ้น
ข้อดีของตะกั่ว HASL: ราคาต่ำ ประสิทธิภาพการบัดกรีที่ยอดเยี่ยม ความแข็งแรงเชิงกลและความเงาที่ดีกว่ากระบวนการไร้สารตะกั่ว
ข้อเสียของตะกั่ว HASL: ประกอบด้วยตะกั่วโลหะหนัก การผลิตไม่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและไม่ผ่านมาตรฐาน RoHS และการประเมินด้านสิ่งแวดล้อมอื่นๆ
ข้อดีของค่าตะกั่ว HASL: ราคาต่ำ ประสิทธิภาพการบัดกรีที่ดีเยี่ยม ค่อนข้างเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม และสามารถผ่าน RoHS และการประเมินการปกป้องสิ่งแวดล้อมอื่นๆ
ข้อเสียของค่าธรรมเนียมตะกั่ว HASL: ความแข็งแรงทางกลและความเงาไม่ดีเท่ากระบวนการตะกั่ว HASL
ข้อเสียทั่วไปของ HASL: ไม่เหมาะสำหรับการบัดกรีหมุดที่มีช่องว่างเล็ก ๆ และส่วนประกอบที่เล็กเกินไป เนื่องจากความเรียบของพื้นผิวของบอร์ดที่มีกระบวนการ HASL นั้นไม่ดี การผลิตลูกบัดกรีในการผลิต PCBA เป็นเรื่องง่าย จะทำให้เกิดการลัดวงจรกับส่วนประกอบที่มีหมุดช่องว่างขนาดเล็ก

2、อีนิก
ENIG เป็นกระบวนการชุบผิวที่ค่อนข้างล้ำหน้า ซึ่งส่วนใหญ่ใช้กับแผงวงจรที่มีความต้องการด้านการเชื่อมต่อและอายุการเก็บรักษาที่ยาวนาน
ข้อดีของ ENIG: ไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะออกซิไดซ์และสามารถเก็บไว้ได้เป็นเวลานาน พื้นผิวบอร์ดที่มี ENIG เป็นแบบเรียบซึ่งเหมาะสำหรับการบัดกรีหมุดช่องว่างขนาดเล็กและส่วนประกอบที่มีข้อต่อบัดกรีขนาดเล็ก การบัดกรีแบบรีโฟลว์สามารถทำซ้ำได้หลายครั้งโดยไม่ลดความสามารถในการบัดกรี มันยังสามารถใช้เป็นพื้นผิวของการเดินสายซัง
ข้อเสียของ ENIG: ค่าใช้จ่ายสูงและกำลังบัดกรีไม่ดีนัก เนื่องจากใช้กระบวนการชุบนิเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้าซึ่งจะทำให้เกิดปัญหาแผ่นดำได้ง่าย ชั้นนิกเกิลจะเกิดออกซิไดซ์เมื่อเวลาผ่านไป และความน่าเชื่อถือในระยะยาวเป็นปัญหา

3.OSP (กระบวนการต่อต้านอนุมูลอิสระ)
OSP เป็นฟิล์มอินทรีย์ที่เกิดขึ้นทางเคมีบนพื้นผิวของทองแดงเปลือย ฟิล์มนี้มีสารต้านออกซิเดชัน ทนต่อความร้อนช็อก และทนต่อความชื้น เพื่อปกป้องพื้นผิวทองแดงจากการเกิดสนิมเพิ่มเติม (ออกซิเดชันหรือวัลคาไนซ์ ฯลฯ) ในสภาพแวดล้อมปกติ เทียบเท่ากับกระบวนการต่อต้านการเกิดออกซิเดชัน แต่ในการบัดกรีที่อุณหภูมิสูงในภายหลัง ฟิล์มป้องกันจะต้องถูกกำจัดออกโดยฟลักซ์อย่างง่ายดายและรวดเร็ว และสามารถทำให้ทองแดงสะอาดที่สัมผัสได้ทันทีรวมกับการบัดกรีหลอมเหลวเพื่อสร้างข้อต่อบัดกรีแข็ง ในเวลาอันสั้น
ปัจจุบันสัดส่วนของแผงวงจรที่ใช้กระบวนการชุบผิว OSP เพิ่มขึ้นอย่างมาก เนื่องจากกระบวนการนี้เหมาะสำหรับแผงวงจรที่มีกระบวนการต่ำและกระบวนการสูง หากไม่มีข้อกำหนดด้านการใช้งานใดๆ สำหรับการเชื่อมต่อพื้นผิวหรือระยะเวลาในการจัดเก็บ กระบวนการ OSP จะเป็นกระบวนการบำบัดพื้นผิวที่เหมาะสมที่สุด
ข้อดีของ OSP: มีข้อดีทั้งหมดของการบัดกรีบอร์ดทองแดงเปล่า กระดานที่หมดอายุ (เกินสามเดือน) สามารถนำกลับไปทำการรักษาพื้นผิวได้อีกครั้ง แต่โดยปกติแล้วจะจำกัดไว้เพียงครั้งเดียว
ข้อเสียของ OSP: มีความไวต่อกรดและความชื้นได้ง่าย เมื่อใช้ในการบัดกรีแบบรีโฟลว์ครั้งที่สอง จะต้องทำให้เสร็จภายในระยะเวลาหนึ่ง โดยทั่วไปแล้ว ผลกระทบของการบัดกรีแบบรีโฟลว์ครั้งที่สองนั้นค่อนข้างแย่ หากเวลาเก็บรักษาเกินสามเดือน ต้องทำกระบวนการชุบผิวอีกครั้ง ควรใช้ให้หมดภายใน 24 ชั่วโมงหลังแกะกล่อง OSP เป็นชั้นฉนวน ดังนั้นจุดทดสอบจะต้องพิมพ์ด้วยการวางประสานเพื่อเอาเลเยอร์ OSP เดิมออกก่อนที่จะสัมผัสกับจุดทดสอบสำหรับการทดสอบทางไฟฟ้า
กระบวนการประกอบ PCB ต้องมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมาก จะส่งผลเสียต่อ ICT เมื่อตรวจพบพื้นผิวทองแดงที่ยังไม่ได้แปรรูป และหัววัด ICT ที่แหลมเกินไปอาจทำให้ PCB เสียหายได้ จำเป็นต้องมีการรักษาเชิงป้องกันด้วยตนเองเพื่อจำกัดการทดสอบ ICT และลดการทดสอบซ้ำได้

ด้านบนเป็นการวิเคราะห์กระบวนการปรับสภาพพื้นผิวของ HASL, ENIG และ OSP คุณสามารถเลือกกระบวนการปรับสภาพพื้นผิวได้ตามสถานการณ์การใช้งานจริงของแผงวงจร