PCB-Oberflächen-stromloses Nickel-Immersion-Gold

Das perfekte elektronische Gerät muss leicht und klein sein und gleichzeitig die Möglichkeit maximaler elektronischer Funktionalität bieten. Um diese Voraussetzung zu erfüllen, hat die Leiterplattenindustrie fortschrittliche Verpackungsmethoden entwickelt.

Es geht darum, die Dichte der integrierten Schaltkreise auf einer Leiterplatte zu erhöhen und mehrere Funktionalitäten in einem einzigen dichten Gehäuse zu kombinieren.

Stromloses Nickel-Immersions-Gold (ENIG)

Chemisch vernickeltes Gold ist eine zweischichtige metallische Oberflächenveredelung von 2 bis 8 Mikrozoll Au über 120 bis 240 Mikrozoll Nickel.

Das Nickel wirkt hier als Barriere für das Kupfer und bietet eine Oberfläche, auf die Sie Ihre Komponenten löten können. Das Gold ist für den Schutz der Vernickelung während der Lagerzeit verantwortlich und bietet einen geringen Kontaktwiderstand, was eine Voraussetzung für dünne Goldabscheidungen ist.

ENIG ist zweifellos eine der am häufigsten verwendeten Oberflächenveredelungen in der Leiterplattenindustrie. Dies ist alles auf die Einführung und das Wachstum der RoHS-Vorschriften zurückzuführen.

Oberflächenbeschaffenheit für Drahtbondverfahren geeignet

Während die elektrolytische Nickel-Gold-Oberfläche eine makellose Leistung für das Golddrahtbonden bietet, leidet sie unter drei Mängeln. Jeder dieser Mängel stellt ein großes Hindernis für die Verwendung von ENIG als führende Anwendung für die Oberflächenveredelung von Leiterplatten dar. Hier sind die drei Mängel.

• Das Verfahren ist sehr teuer und erfordert normalerweise eine hohe Golddicke.
• Wenn Sie eine höhere Golddicke verwenden, kann die Zuverlässigkeit Ihrer Lötstelle drastisch abnehmen. Dies liegt an der intermetallischen Zinn-Gold-Bildung.
• Das Erfordernis einer elektrischen Busverbindung zum Herstellen von Verbindungen mit dem Merkmal inmitten des Beschichtungsprozesses begrenzt die Dichte der Merkmale, die Sie erreichen möchten.

Die oben erwähnten Beschränkungen bieten auch eine Gelegenheit für ein stromloses Verfahren. Dazu können ENEG und ENEPIG gehören, die stromloses Gold und stromloses Palladium beinhalten.

Diese Oberflächenbeschaffenheit hat ihre eigenen Vorteile, wie Kosten und Verpackungszuverlässigkeit. Insbesondere die Kosten werden zu einem der besorgniserregendsten Aspekte des Prozesses. Mit einem jüngsten Anstieg des Goldpreises wird es immer schwieriger, den Preis dieser Art von Oberflächenveredelung zu kontrollieren.

Die Kosten für Palladiummetall sind jedoch vergleichsweise weit niedriger als für Gold. Daher haben Hersteller jetzt die Möglichkeit, Gold durch Palladium für einen kostengünstigen Prozess mit identischer Qualität zu ersetzen.

ENIG ist eine häufig verwendete Oberflächenveredelung, die eine Nickelschicht verwendet, die eigentlich eine Nickel-Phosphor-Legierungsschicht ist. Dieser Phosphorgehalt hat zwei Kategorien, nämlich Phosphornickel oder Nickel mit hohem Phosphorgehalt. Die Anwendung beider ist nicht gleich.

Mit Nickel sind bestimmte Vorteile verbunden, wie z. B. die Eignung für ein bleifreies Lötverfahren. Die erzeugte Oberfläche ist flach, fein und glatt. Sie können es für längere Zeit lagern, wenn die Lagerbedingungen angemessen und nicht zu hart sind.

Darüber hinaus eignet sich Nickel zum Binden mit Aluminium und eignet sich für dicke Platten, die Angriffen mehrerer Umweltelemente standhalten können.

Vor- und Nachteile von ENIG

Hier sind einige der Vor- und Nachteile von ENIG-Oberflächenveredelungen.

Vorteile

• Erzeugt flache Oberflächen
• Es bietet eine vollständig bleifreie Oberflächenveredelung für Leiterplatten
• Es ist gut für durchkontaktierte Löcher (PTH)
• Es bietet eine längere Haltbarkeit der Leiterplatten

Nachteil

• Dieser Prozess ist aufgrund der hohen Goldpreise auf dem Markt sehr kostspielig
• Die Oberflächenbeschaffenheit ist nicht nachbearbeitbar
• Schwarzes Nickel und schwarzes Pad
• Die Oberflächenbeschaffenheit kann ET beschädigen
• Die Schaltkreise auf der Platine können einen Signalverlust (RF) erfahren
• Der gesamte Prozess der ENIG-Oberflächenveredelung ist ziemlich kompliziert

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