OSP vs. ENIG: Expertenvergleich von PCB-Oberflächenveredelungen

Eine PCB-Oberflächenveredelung (Surface Finish) ist eine Beschichtung zwischen einem blanken PCB und einem Bauteil. Sie erfüllt zwei Hauptzwecke: Schutz der Kupferleiterbahnen und Gewährleistung der Lötbarkeit. Da es mehrere Arten von Oberflächenveredelungen gibt, ist es schwer, einen umfassenden OSP-vs.-ENIG-Leitfaden zu finden. Hinzu kommen komplexe Vorschriften wie die WEEE-Richtlinie (Elektroaltgeräte) und die RoHS-Richtlinie (Beschränkung gefährlicher Stoffe).

OSP (Organic Solderability Preservative)

Bildbeschreibung: OSP

Die OSP-Oberflächenveredelung ist organischer Natur. Daher sind keine Giftstoffe enthalten, was sie umweltfreundlich macht, während sie ihren Schutzcharakter behält.

Zudem bietet diese Veredelung eine ebene Oberfläche, auf der sich mehr PCB-Bauteile platzieren lassen. Und sie ist kostengünstig – vergleichbar mit dem HASL-Verfahren.

OSP ist die ideale Wahl für alle, die exzellente Ebenheit und einen einfachen Fertigungsprozess wünschen.

Bildbeschreibung: HASL

Zur Applikation dieser PCB-Oberflächenveredelung benötigen Sie ein vertikales Tauchbad oder ein Förderband-Chemieverfahren. Der Prozess umfasst mehrere Schritte mit Spülvorgängen dazwischen:

1. Reinigung: Entfernen von Fingerabdrücken, Öl und anderen Verunreinigungen von der Kupferoberfläche des PCBs.
2. Topografie-Verbesserung: Dient zwei Zwecken – Erhöhung der Haftung zwischen OSP und Board sowie Reduzierung der Oxidation. Für effiziente Schichtdicke sollte Mikrodehnung bei konstanter Geschwindigkeit erfolgen.
3. Säurespülung: Spülen des PCBs in einer Schwefelsäurelösung.
4. OSP-Applikation: Auftragen der OSP-Lösung auf das PCB.
5. Deionisationsspülung: Anreichern der OSP-Lösung mit Ionen, um ein leichtes Entfernen beim Löten zu ermöglichen. Vor Anreicherung von Konservierungsmitteln spülen, um Korrosion durch überschüssige Ionen zu vermeiden.
6. Trocknung: Abschließendes Trocknen des PCBs nach dem Aufbringen der Veredelung.

Kurz gesagt: Der Prozess ist einfach und kostengünstig. Allerdings ist er empfindlich und kann leicht Kratzer verursachen, die die Lötbarkeit zerstören.

ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold)

Bildbeschreibung: ENIG

Obwohl ENIG teurer ist als OSP, liefert es qualitativ hochwertigere Ergebnisse. Es weist bessere Lötbarkeit auf und hält vielen Thermozyklen stand. Damit eignet es sich hervorragend für Wire Bonding.

Dieses Verfahren erzeugt zwei Beschichtungsschichten – Gold und Nickel. Zunächst schützt Nickel die Basiskupferschicht vor äußeren Einflüssen und gewährleistet die sichere Befestigung elektrischer Bauteile. Gold hingegen verhindert die Korrosion des Nickels.

Daher ist ENIG effizient, wenn hohe Toleranzen für PCB-Bauteile gefordert sind. Es bietet wie OSP exzellente Ebenheit. Zur Applikation der ENIG-Beschichtung muss die Nickelschicht katalysiert durch Palladium abgeschieden werden.

ENIG und OSP ähneln sich darin, dass beide Mikroätzen mit Spülvorgängen beinhalten. Die Schritte lauten: Reinigung, Mikroätzen, erstes Tauchen, Aktivator-Applikation, zweites Tauchen, chemisches Nickel, und schließlich Tauchgold.

OSP vs. ENIG – Direkter Vergleich

Fazit

Das war unser Vergleich von OSP vs. ENIG. Zögern Sie nicht, uns bei Fragen zu kontaktieren.