Svět elektroniky udělal v posledních desetiletích obrovský pokrok a za každým elektronickým zázrakem se skrývá deska s plošnými spoji (PCB). Tyto malé, ale nezbytné komponenty jsou páteří téměř každého elektronického zařízení. Různé typy DPS splňují různé požadavky, jeden typ je ENIG DPS.V tomto blogu se ponoříme do detailů ENIG PCB, odhalíme jeho vlastnosti, použití a jak se liší od ostatních typů PCB.
1.Co je imerzní zlatá PCB?
Zde poskytneme hloubkový pohled na desky plošných spojů ENIG, včetně jejich součástí, konstrukce a bezproudového procesu niklového imerze zlata používaného při výrobě. Čtenáři jasně porozumí jedinečným funkcím, díky nimž desky ENIG PCB vynikají.
ENIG je zkratka pro bezproudové pokovování niklem, což je běžně používaná metoda povrchové úpravy při výrobě DPS.Poskytuje spolehlivé a nákladově efektivní řešení pro zajištění dlouhé životnosti a výkonu elektronických zařízení. ENIG PCB jsou široce používány v odvětvích, jako jsou telekomunikace, letecký průmysl, spotřební elektronika a lékařská zařízení.
ENIG PCB se skládají ze tří hlavních komponent: nikl, zlato a bariérová vrstva.Bariérová vrstva je obvykle vyrobena z tenké vrstvy bezproudového niklu naneseného přes měděné stopy a podložky PCB. Tato vrstva niklu působí jako difúzní bariéra, která zabraňuje migraci mědi do vrstvy zlata během nanášení zlata. Po nanesení vrstvy niklu se navrch nanese tenká vrstva zlata. Zlatá vrstva poskytuje vynikající vodivost, trvanlivost a odolnost proti korozi. Poskytuje také úroveň ochrany proti oxidaci a zajišťuje dlouhodobý výkon a spolehlivost PCB.
Výrobní proces ENIG PCB zahrnuje několik kroků. Nejprve je deska plošných spojů povrchově upravena a vyčištěna, aby se z měděného povrchu odstranily nečistoty a oxidy. PCB je poté ponořeno do bezproudové niklovací lázně, kde chemická reakce ukládá vrstvu niklu na měděné stopy a podložky. Po usazení niklu opláchněte a znovu vyčistěte PCB, abyste odstranili všechny zbývající chemikálie. Nakonec se deska plošných spojů ponoří do zlaté lázně a na povrch niklu se pomocí vytěsněné reakce nanese tenká vrstva zlata. Tloušťka zlaté vrstvy se může lišit v závislosti na konkrétní aplikaci a požadavcích. ENIG PCB nabízí několik výhod oproti jiným povrchovým úpravám. Jednou z hlavních výhod je jeho plochý a jednotný povrch, který zajišťuje vynikající pájitelnost a je vhodný pro montážní procesy technologie povrchové montáže (SMT). Zlaté povrchy jsou také vysoce odolné vůči oxidaci, což pomáhá udržovat spolehlivé elektrické spojení v průběhu času.
Další výhodou ENIG PCB je schopnost poskytovat stabilní a konzistentní pájené spoje.Plochý a hladký povrch zlaté vrstvy podporuje dobré smáčení a přilnavost během procesu pájení, což má za následek pevný a spolehlivý pájený spoj.
ENIG PCB jsou také známé pro svůj vynikající elektrický výkon a integritu signálu.Vrstva niklu působí jako bariéra, která zabraňuje difúzi mědi do vrstvy zlata a zachovává elektrické vlastnosti obvodu. Na druhou stranu má zlatá vrstva nízký přechodový odpor a vynikající elektrickou vodivost, zajišťující spolehlivý přenos signálu.
2. Výhody ENIG PCB
Zde se ponoříme do výhod ENIG PCB, jako je vynikající pájitelnost, trvanlivost, odolnost proti korozi a elektrická vodivost. Díky těmto výhodám je ENIG PCB vhodná pro širokou škálu aplikací
ENIG PCB nebo Electroless Nickel Immersion Gold PCB nabízí několik výhod oproti jiným povrchovým úpravám, díky čemuž je vhodná pro širokou škálu aplikací v elektronickém průmyslu. Podívejme se na některé z těchto výhod podrobněji.
Výborná pájitelnost:
ENIG PCB mají vynikající pájitelnost, díky čemuž jsou ideální pro montážní procesy technologie povrchové montáže (SMT). Zlatá vrstva na horní straně niklové bariéry poskytuje plochý a jednotný povrch, který podporuje dobré smáčení a přilnavost během pájení. Výsledkem je pevný a spolehlivý pájený spoj, který zajišťuje celkovou integritu a výkon sestavy PCB.
Trvanlivost:
ENIG PCB jsou známé svou odolností a dlouhou životností. Zlatá vrstva působí jako ochranný povlak, který poskytuje určitý stupeň ochrany proti oxidaci a korozi. To zajišťuje, že deska plošných spojů odolá drsným podmínkám prostředí, včetně vysoké vlhkosti, teplotních změn a vystavení chemikáliím. Odolnost desek plošných spojů ENIG znamená vyšší spolehlivost a delší životnost, díky čemuž jsou vhodné pro aplikace vyžadující dlouhodobý výkon.
Odolnost proti korozi:
Vrstva bezproudového niklu v ENIG PCB vytváří bariéru mezi stopami mědi a zlatou vrstvou. Tato bariéra zabraňuje migraci mědi do zlata během ukládání zlata. Proto ENIG PCB vykazuje vynikající odolnost proti korozi i v korozivním prostředí. Díky tomu jsou ideální pro aplikace, kde mohou být PCB vystaveny vlhkosti, chemikáliím nebo jiným korozivním činidlům.
Vodivost:
ENIG PCB je vysoce vodivé díky své zlaté vrstvě. Zlato je vynikající vodič elektřiny a dokáže efektivně přenášet signály na deskách plošných spojů. Jednotný zlatý povrch také zajišťuje nízký přechodový odpor a minimalizuje jakoukoli potenciální ztrátu nebo degradaci signálu. Díky tomu je ENIG PCB vhodná pro aplikace vyžadující vysokorychlostní a vysokofrekvenční přenos signálu, jako jsou telekomunikace, letecký průmysl a spotřební elektronika.
Rovinnost povrchu:
ENIG PCB mají plochý a jednotný povrch, který je rozhodující pro konzistentní a spolehlivý proces montáže. Rovný povrch zajišťuje rovnoměrné rozložení pájecí pasty při tisku šablony, čímž zlepšuje kvalitu pájeného spoje. Usnadňuje také přesné umístění součástí pro povrchovou montáž a snižuje riziko nesprávného vyrovnání nebo zkratů. Plochost povrchu desek plošných spojů ENIG zvyšuje celkovou efektivitu výroby a má za následek kvalitnější sestavy plošných spojů.
Kompatibilita drátěného lepení:
Desky plošných spojů ENIG jsou také kompatibilní s procesem spojování vodičů, kde jsou k desce plošných spojů připojeny jemné vodiče, aby se vytvořila elektrická spojení. Zlatá vrstva poskytuje velmi vhodný povrch pro lepení drátu a zajišťuje pevné a spolehlivé spojení drátu. Díky tomu jsou desky ENIG PCB vynikající volbou pro aplikace vyžadující spojování drátů, jako je mikroelektronika, automobilová elektronika a lékařská zařízení.
Soulad s RoHS:
ENIG PCB jsou šetrné k životnímu prostředí a vyhovují směrnici o omezení nebezpečných látek (RoHS). Proces depozice ENIG nezahrnuje žádné škodlivé látky, což z něj činí bezpečnější a ekologičtější alternativu k jiným povrchovým úpravám, které mohou obsahovat toxické látky.
3.ENIG PCB vs. jiné typy PCB
Komplexní srovnání s ostatními běžnými typy PCB, jako jsou FR-4, OSP, HASL a Immersion Silver PCB, zvýrazní jedinečné vlastnosti, výhody a nevýhody každého PCB.
FR-4 PCB:FR-4 (Flame Retardant 4) je široce používaný substrát PCB. Je to epoxidová pryskyřice vyztužená tkanými skleněnými vlákny a je známá svými dobrými elektroizolačními vlastnostmi. FR-4 PCB má následující vlastnosti:
výhoda:
Dobrá mechanická pevnost a tuhost
Výborná elektrická izolace
Nákladově efektivní a široce dostupné
nedostatek:
Nevhodné pro vysokofrekvenční aplikace kvůli vysokým dielektrickým ztrátám
Omezená tepelná vodivost
Snadno pohlcuje vlhkost v průběhu času, což způsobuje změny impedance a útlum signálu
V aplikacích vyžadujících vysokofrekvenční přenos signálu je ENIG PCB preferován před FR-4 PCB, protože ENIG nabízí lepší elektrický výkon a nižší ztráty signálu.
OSP PCB:OSP (Organic Solderability Preservative) je povrchová úprava aplikovaná na PCB k ochraně stop mědi před oxidací. OSP PCB má následující vlastnosti:
výhoda:
Šetrné k životnímu prostředí a v souladu s RoHS
Nižší cena ve srovnání s jinými povrchovými úpravami
Dobré pro hladkost a rovinnost
nedostatek:
Relativně nízká trvanlivost; ochranná vrstva časem degraduje
Omezená odolnost proti vlhkosti a drsnému prostředí
Omezený tepelný odpor
Když je odolnost proti korozi, trvanlivost a prodloužená životnost kritické, ENIG PCB je upřednostňován před OSP PCB kvůli vynikající ochraně ENIG proti oxidaci a korozi.
DPS ve spreji:HASL (Hot Air Solder Leveling) je metoda povrchové úpravy, při které se
DPS se ponoří do roztavené pájky a následně se vyrovná horkým vzduchem. HASL PCB má následující vlastnosti:
výhoda:Nákladově efektivní a široce dostupné
Dobrá pájitelnost a koplanarita
Vhodné pro součásti s průchozími otvory
nedostatek:
Povrch je nerovný a existují potenciální problémy s koplanaritou
Silné povlaky nemusí být kompatibilní se součástmi s jemnou roztečí
Při pájení přetavením náchylné k tepelným šokům a oxidaci
ENIG PCB jsou upřednostňovány před HASL PCB pro aplikace, které vyžadují vynikající pájitelnost, plošší povrchy, lepší koplanaritu a kompatibilitu se součástkami s jemnou roztečí.
Ponorné stříbrné PCB:Imerzní stříbro je metoda povrchové úpravy, při které se DPS ponoří do stříbrné lázně, čímž se na měděných stopách vytvoří tenká vrstva stříbra. Immersion Silver PCB má následující vlastnosti:
výhoda:
Vynikající elektrická vodivost a pájitelnost
Dobrá rovinnost a koplanarita
Vhodné pro komponenty s jemnou roztečí
nedostatek:
Omezená skladovatelnost v důsledku stárnutí v průběhu času
Citlivé na manipulaci a znečištění během montáže
Nevhodné pro vysokoteplotní aplikace
Pokud je požadována trvanlivost, odolnost proti korozi a prodloužená skladovatelnost, dává se ENIG PCB přednost před ponorným stříbrným PCB, protože ENIG má vyšší odolnost proti zašpinění a lepší kompatibilitu s vysokoteplotními aplikacemi.
4. Aplikace ENIG PCB
ENIG PCB (tj. Electroless Nickel Immersion Gold PCB) je široce používán v různých průmyslových odvětvích díky svým různým výhodám oproti jiným typům PCB. Tato část zkoumá různá průmyslová odvětví využívající ENIG PCB a zdůrazňuje jejich význam ve spotřební elektronice, letectví a obraně, lékařských zařízeních. a průmyslová automatizace.
Výrobky spotřební elektroniky:
ENIG PCB hrají zásadní roli ve spotřební elektronice, kde jsou kritické kompaktní rozměry, vysokorychlostní výkon a spolehlivost. Používají se v chytrých telefonech, tabletech, noteboocích, herních konzolích a dalších elektronických zařízeních. Díky vynikající vodivosti a nízkému vložnému úbytku je ENIG ideální pro vysokofrekvenční aplikace, umožňuje rychlejší přenos dat, integritu signálu a snižuje elektromagnetické rušení. ENIG PCB navíc nabízí dobrou pájitelnost, která je klíčová při montáži složitých elektronických součástek.
Letectví a obrana:
Letecký a kosmický a obranný průmysl má přísné požadavky na elektronické systémy kvůli drsným provozním podmínkám, extrémním teplotám a vysokým standardům spolehlivosti. ENIG PCB jsou široce používány v avionice, satelitních systémech, radarových zařízeních a vojenské elektronice. Výjimečná odolnost proti korozi a trvanlivost ENIG jej činí vhodným pro prodlouženou životnost v náročných prostředích. Jeho rovnoměrná tloušťka a rovinnost navíc zajišťují konzistentní výkon a spolehlivost.
Lékařské vybavení:
V lékařské oblasti se ENIG PCB používají v široké škále aplikací, včetně systémů pro monitorování pacientů, diagnostických zařízení, zobrazovacích zařízení, chirurgických nástrojů a implantovatelných zařízení. Biokompatibilita a odolnost proti korozi ENIG jej činí vhodným pro zdravotnické prostředky, které přicházejí do styku s tělními tekutinami nebo procházejí sterilizačními procesy. Hladký povrch a pájitelnost ENIG navíc umožňuje přesné připojení a montáž složitých elektronických součástek ve zdravotnických zařízeních. automatizovaný průmysl:
ENIG PCB jsou široce používány v průmyslových automatizačních systémech, včetně systémů řízení procesů, robotiky, motorových pohonů, napájecích zdrojů a senzorů. Spolehlivost a konzistence ENIG z něj činí vynikající volbu pro průmyslové aplikace, které vyžadují nepřetržitý provoz a odolnost vůči drsnému prostředí. Vynikající pájitelnost ENIG zajišťuje spolehlivé spojení ve vysokovýkonných a vysokoteplotních aplikacích a poskytuje nezbytnou odolnost a stabilitu pro průmyslové automatizační systémy.
Kromě toho se desky ENIG PCB používají v jiných průmyslových odvětvích, jako je automobilový průmysl, telekomunikace, energetika a zařízení internetu věcí (Internet of Things).Automobilový průmysl používá ENIG PCB v elektronice vozidel, řídicích jednotkách motoru, bezpečnostních systémech a zábavních systémech. Telekomunikační sítě se při stavbě základnových stanic, směrovačů, přepínačů a komunikačních zařízení spoléhají na desky plošných spojů ENIG. V energetickém sektoru se ENIG PCB používají při výrobě energie, distribučních systémech a systémech obnovitelné energie. Kromě toho jsou desky ENIG PCB nedílnou součástí zařízení IoT, propojují různá zařízení a umožňují výměnu dat a automatizaci.
5.ENIG PCB výroba a design úvahy
Při navrhování a výrobě desek plošných spojů ENIG je třeba zvážit několik důležitých faktorů, aby byl zajištěn optimální výkon a spolehlivost. Zde jsou některé klíčové pokyny pro návrh a výrobní procesy specifické pro ENIG PCB:
Design podložky:
Konstrukce podložky ENIG PCB je rozhodující pro zajištění správného pájení a spolehlivosti připojení. Podložky by měly být navrženy se správnými rozměry, včetně šířky, délky a rozestupu, aby se do nich vešly vývody součástek a pájecí pasta. Povrchová úprava podložky by měla být hladká a čistá, aby umožnila řádné smáčení během procesu pájení.
Šířka stopy a vzdálenost:
Šířka stopy a rozteč by měly odpovídat průmyslovým standardům a specifickým požadavkům PCB. Zajištěním správných rozměrů lze předejít problémům, jako je rušení signálu, zkraty a elektrická nestabilita.
Tloušťka a rovnoměrnost desky:
ENIG PCB se skládá z vrstvy bezproudového niklu a ponořené zlaté vrstvy. Tloušťka pokovení by měla být řízena v rámci specifických tolerancí, aby bylo zajištěno rovnoměrné pokrytí celého povrchu PCB. Rovnoměrná tloušťka pokovení je rozhodující pro konzistentní elektrický výkon a spolehlivé pájené spoje.
Aplikace pájecí masky:
Správné použití pájecí masky je zásadní pro ochranu stop PCB a prevenci pájecích můstků. Pájecí maska by měla být aplikována rovnoměrně a přesně, aby bylo zajištěno, že odkrytá podložka má požadovaný otvor pájecí masky pro pájení součástek.
Návrh šablony pájecí pasty:
Když se pro montáž součástek používá technologie povrchové montáže (SMT), používají se šablony pájecí pasty k přesnému nanášení pájecí pasty na destičky PCB. Návrh šablony by měl správně lícovat s rozložením podložky a umožňovat přesné nanášení pájecí pasty, aby se zajistilo správné vytvoření pájeného spoje během přetavení.
Kontrola kvality:
Během výrobního procesu je důležité provádět kontroly kvality, aby bylo zajištěno, že ENIG PCB splňuje požadované specifikace. Tyto kontroly mohou zahrnovat vizuální kontrolu, elektrické testování a analýzu pájených spojů. Kontroly kvality pomáhají identifikovat jakékoli problémy během výrobního procesu a zajišťují, že hotová deska plošných spojů splňuje požadované normy.
Kompatibilita sestavení:
Je důležité zvážit kompatibilitu povrchových úprav ENIG s různými montážními procesy. Pájitelnost a charakteristiky přetavení ENIG by měly být kompatibilní s konkrétním použitým montážním procesem. To zahrnuje úvahy, jako je výběr pájecí pasty, optimalizace profilu přetavení a kompatibilita s procesy bezolovnatého pájení (pokud je to možné).
Dodržováním těchto návrhových pokynů a výrobních postupů pro desky plošných spojů ENIG mohou výrobci zajistit, že konečný produkt splňuje požadované normy výkonu a spolehlivosti. Je důležité úzce spolupracovat s výrobci desek plošných spojů a montážními partnery, abychom splnili specifické požadavky a zajistili úspěch výrobního a montážního procesu.
6.ENIG PCB FAQ
Co je ENIG PCB? Co to znamená?
ENIG PCB je zkratka pro Electroless Nickel Immersion Gold Printed Circuit Board. Jedná se o běžně používanou povrchovou úpravu na DPS a zajišťuje odolnost proti korozi, rovinnost a dobrou pájitelnost.
Jaké jsou výhody použití ENIG PCB?
ENIG PCB nabízí několik výhod, včetně vynikající pájitelnosti, vysoké elektrické vodivosti a odolnosti proti korozi. Zlatá povrchová úprava poskytuje vrstvu ochrany, takže je vhodná pro aplikace, kde je spolehlivost rozhodující.
Je ENIG PCB drahý?
ENIG PCB bývají o něco dražší ve srovnání s jinými povrchovými úpravami. Dodatečné náklady jsou způsobeny zlatem použitým v procesu namáčení. Nicméně výhody a spolehlivost, které nabízí ENIG, z něj činí první volbu pro mnoho aplikací, což ospravedlňuje jeho mírně vyšší cenu.
Existují nějaká omezení pro používání ENIG PCB?
Zatímco ENIG PCB mají mnoho výhod, mají také určitá omezení. Například zlaté povrchy se mohou snadno opotřebovat, pokud jsou vystaveny nadměrnému mechanickému namáhání nebo opotřebení. Navíc ENIG nemusí být vhodný pro aplikace s požadavky na vysokou teplotu nebo tam, kde se používají určité agresivní chemikálie.
Dá se ENIG PCB snadno koupit?
Ano, desky ENIG PCB jsou široce dostupné od různých výrobců a dodavatelů PCB. Jsou to běžné možnosti povrchové úpravy a lze je snadno získat tak, aby vyhovovaly různým požadavkům projektu. Dostupnost a dodací lhůty doporučujeme ověřit u konkrétního výrobce nebo dodavatele.
Mohu přepracovat nebo opravit desku ENIG PCB?
Ano, desky ENIG PCB lze přepracovat nebo opravit. Proces přepracování a opravy pro ENIG však může vyžadovat speciální úvahy a techniky ve srovnání s jinými povrchovými úpravami. Doporučuje se poradit se zkušeným odborníkem na přepracování DPS, aby byla zajištěna správná manipulace a nedošlo k ohrožení integrity zlatého povrchu.
Lze ENIG použít pro olovnaté a bezolovnaté pájení?
Ano, ENIG lze použít s olovnatým a bezolovnatým pájením. Je však důležité zajistit kompatibilitu se specifickou použitou pájecí pastou a profilem přetavení. Aby bylo dosaženo spolehlivých pájených spojů při montáži, musí být parametry svařování vhodně optimalizovány.
Proces ENIG je spolehlivým a nákladově efektivním řešením pro výrobce a nadšence do elektroniky. Kombinace tenké, rovnoměrně nanesené niklové bariéry a zlaté vrchní vrstvy poskytuje optimální povrchovou úpravu pro zajištění dlouhé životnosti a výkonu elektronických zařízení. Ať už v telekomunikacích, letectví nebo spotřební elektronice, desky ENIG PCB nadále hrají zásadní roli při rozvíjení technologií a utváření budoucnosti elektroniky.
Čas odeslání: 13. září 2023
Zadní
