اپنے پی سی بی ڈیزائن کے لیے سرفیس فنش کا انتخاب کیسے کریں۔
Ⅱ تشخیص اور موازنہ
پوسٹ کیا گیا: 16 نومبر 2022
اقسام: بلاگز
ٹیگز: پی سی بی,پی سی بی اے,پی سی بی اسمبلی,پی سی بی مینوفیکچرنگ، پی سی بی سطح ختم
سطح ختم کرنے کے بارے میں بہت سے نکات ہیں، جیسے کہ لیڈ سے پاک HASL کو مستقل چپٹی رکھنے میں دشواری ہوتی ہے۔Electrolytic Ni/Au واقعی مہنگا ہے اور اگر پیڈ پر بہت زیادہ سونا جمع کیا جائے تو ٹانکا لگانے والے جوڑوں کو ٹوٹنے کا باعث بن سکتا ہے۔وسرجن ٹن میں ایک سے زیادہ ہیٹ سائیکلوں کی نمائش کے بعد سولڈریبلٹی میں کمی ہوتی ہے، جیسا کہ اوپر اور نیچے کی طرف PCBA ری فلو کے عمل، وغیرہ میں۔ اوپر کی سطح کی تکمیل کے فرق کو واضح طور پر جاننے کی ضرورت ہے۔نیچے دی گئی جدول طباعت شدہ سرکٹ بورڈز کی اکثر لاگو ہونے والی سطح کی تکمیل کے لیے کسی حد تک اندازہ دکھاتی ہے۔
جدول 1 مینوفیکچرنگ کے عمل کی مختصر تفصیل، اہم فوائد اور نقصانات، اور پی سی بی کے مقبول لیڈ فری سطح کی تکمیل کے عام استعمال
پی سی بی سطح ختم | عمل | موٹائی | فوائد | نقصانات | عام ایپلی کیشنز |
لیڈ فری HASL | پی سی بی بورڈز کو پگھلے ہوئے ٹن کے غسل میں ڈبو دیا جاتا ہے اور پھر فلیٹ پیٹس اور اضافی ٹانکا لگانے کے لیے گرم ہوا کے چاقو سے اڑا دیا جاتا ہے۔ | 30µin(1µm) -1500µin(40µm) | اچھی سولڈریبلٹی؛وسیع پیمانے پر موجود؛مرمت / دوبارہ کام کیا جا سکتا ہے؛لمبی شیلف لمبی | ناہموار سطحیں؛تھرمل جھٹکا؛ناقص گیلا؛سولڈر پل؛PTHs پلگ۔ | وسیع پیمانے پر قابل اطلاق؛بڑے پیڈ اور وقفہ کاری کے لیے موزوں؛<20 mil (0.5mm) ٹھیک پچ اور BGA کے ساتھ HDI کے لیے موزوں نہیں؛PTH کے لیے اچھا نہیں ہے۔موٹے تانبے کے پی سی بی کے لیے موزوں نہیں؛عام طور پر، ایپلی کیشن: برقی جانچ، ہینڈ سولڈرنگ، کچھ اعلی کارکردگی والے الیکٹرانکس جیسے ایرو اسپیس اور فوجی آلات کے لیے سرکٹ بورڈ۔ |
او ایس پی | کیمیاوی طور پر بورڈ کی سطح پر ایک نامیاتی مرکب کا اطلاق کرنا ایک نامیاتی دھاتی تہہ بناتا ہے تاکہ بے نقاب تانبے کو زنگ سے بچایا جا سکے۔ | 46µin (1.15µm) -52µin(1.3µm) | کم قیمت؛پیڈ یونیفارم اور فلیٹ ہیں؛اچھی سولڈریبلٹی؛دیگر سطح کی تکمیل کے ساتھ یونٹ ہو سکتا ہے؛عمل آسان ہے؛دوبارہ کام کیا جا سکتا ہے (ورکشاپ کے اندر). | سنبھالنے کے لئے حساس؛مختصر شیلف زندگی.بہت محدود سولڈر پھیلانا؛بلند درجہ حرارت اور سائیکل کے ساتھ سولڈریبلٹی انحطاط؛غیر موصل؛معائنہ کرنا مشکل، آئی سی ٹی تحقیقات، آئنک اور پریس فٹ خدشات | وسیع پیمانے پر قابل اطلاق؛ایس ایم ٹی/فائن پچز/بی جی اے/چھوٹے اجزاء کے لیے موزوں ہے۔بورڈز کی خدمت کریں؛PTHs کے لیے اچھا نہیں ہے۔crimping ٹیکنالوجی کے لئے موزوں نہیں ہے |
ENIG | ایک کیمیائی عمل جو بے نقاب تانبے کو نکل اور سونے کے ساتھ پلیٹ کرتا ہے، اس لیے یہ دھاتی کوٹنگ کی دوہری تہہ پر مشتمل ہوتا ہے۔ | 2µin (0.05µm)– 5µin (0.125µm) سونا 120µin (3µm)– 240µin (6µm) نکل سے زیادہ | بہترین سولڈر ایبلٹی؛پیڈ فلیٹ اور یکساں ہیں؛ال تار موڑنے کی صلاحیت؛کم رابطہ مزاحمت؛طویل شیلف زندگی؛اچھی سنکنرن مزاحمت اور استحکام | "بلیک پیڈ" تشویش؛سگنل کی سالمیت کی ایپلی کیشنز کے لیے سگنل کا نقصان؛دوبارہ کام کرنے سے قاصر | عمدہ پچ اور پیچیدہ سطح کے ماؤنٹ پلیسمنٹ کی اسمبلی کے لیے بہترین (BGA, QFP…)؛ایک سے زیادہ سولڈرنگ اقسام کے لیے بہترین؛PTH کے لیے بہتر، فٹ دبائیں؛وائر بانڈ ایبل؛پی سی بی کے لیے اعلی قابل اعتماد ایپلی کیشن جیسے ایرو اسپیس، ملٹری، میڈیکل اور اعلی درجے کے صارفین وغیرہ کے لیے تجویز کریں۔ٹچ کانٹیکٹ پیڈز کے لیے تجویز کردہ نہیں ہے۔ |
الیکٹرولیٹک Ni/AU (نرم سونا) | 99.99% خالص - 24 کیرٹ سونا سولڈر ماسک سے پہلے ایک الیکٹرولائٹک عمل کے ذریعے نکل کی تہہ پر لگایا جاتا ہے۔ | 99.99% خالص سونا، 24 قیراط 30µin (0.8µm) -50µin (1.3µm) 100µin (2.5µm) سے زیادہ -200µin (5µm) نکل | سخت، پائیدار سطح؛عظیم چالکتا؛چپٹا پن؛ال تار موڑنے کی صلاحیت؛کم رابطہ مزاحمت؛طویل شیلف زندگی | مہنگااگر بہت گاڑھا ہونا؛لے آؤٹ کی پابندیاں؛اضافی پروسیسنگ / شدید محنت؛سولڈرنگ کے لئے مناسب نہیں؛کوٹنگ یکساں نہیں ہے۔ | بنیادی طور پر چپ پیکج میں تار (Al & Au) بانڈنگ میں استعمال ہوتا ہے جیسے COB (چِپ آن بورڈ) |
الیکٹرولیٹک Ni/AU (سخت سونا) | 98% خالص - 23 قیراط سونا جس میں ہارڈنرز شامل کیے جاتے ہیں جو کہ ایک الیکٹرولائٹک عمل کے ذریعے نکل کی تہہ پر چڑھانے والے غسل میں شامل ہوتے ہیں۔ | 98% خالص سونا، 23 قیراط30µin(0.8µm) -50µin(1.3µm) 100µin(2.5µm) سے زیادہ -150µin(4µm) نکل | بہترین سولڈر ایبلٹی؛پیڈ فلیٹ اور یکساں ہیں؛ال تار موڑنے کی صلاحیت؛کم رابطہ مزاحمت؛دوبارہ کام کرنے کے قابل | گندھک کے اعلی ماحول میں داغدار (ہینڈلنگ اور اسٹوریج) سنکنرن؛اس تکمیل کو سپورٹ کرنے کے لیے سپلائی چین کے کم اختیارات؛اسمبلی کے مراحل کے درمیان مختصر آپریٹنگ ونڈو۔ | بنیادی طور پر برقی باہمی ربط کے لیے استعمال کیا جاتا ہے جیسے کہ کنارے کنیکٹرز (سونے کی انگلی)، IC کیریئر بورڈز (PBGA/FCBGA/FCCSP...)، کی بورڈز، بیٹری کے رابطے اور کچھ ٹیسٹ پیڈ وغیرہ۔ |
وسرجن Ag | چاندی کی ایک تہہ تانبے کی سطح پر ایک الیکٹرو لیس چڑھانے کے عمل کے ذریعے اینچ کے بعد لیکن سولڈر ماسک سے پہلے جمع کی جاتی ہے۔ | 5µin(0.12µm) -20µin(0.5µm) | بہترین سولڈر ایبلٹی؛پیڈ فلیٹ اور یکساں ہیں؛ال تار موڑنے کی صلاحیت؛کم رابطہ مزاحمت؛دوبارہ کام کرنے کے قابل | گندھک کے اعلی ماحول میں داغدار (ہینڈلنگ اور اسٹوریج) سنکنرن؛اس تکمیل کو سپورٹ کرنے کے لیے سپلائی چین کے کم اختیارات؛اسمبلی کے مراحل کے درمیان مختصر آپریٹنگ ونڈو۔ | فائن ٹریسز اور BGA کے لیے ENIG کا اقتصادی متبادل؛تیز رفتار سگنل کی درخواست کے لئے مثالی؛جھلی کے سوئچز، EMI شیلڈنگ، اور ایلومینیم وائر بانڈنگ کے لیے اچھا ہے۔پریس فٹ کے لیے موزوں ہے۔ |
وسرجن Sn | الیکٹرولیس کیمیائی غسل میں، ٹن کی ایک سفید پتلی تہہ براہ راست سرکٹ بورڈز کے تانبے پر آکسیڈیشن سے بچنے کے لیے ایک رکاوٹ کے طور پر جمع ہوتی ہے۔ | 25µin (0.7µm) -60µin(1.5µm) | پریس فٹ ٹیکنالوجی کے لیے بہترین؛مؤثر لاگت؛پلانربہترین سولڈر ایبلٹی (جب تازہ) اور قابل اعتماد؛چپٹا پن | بلند درجہ حرارت اور سائیکلوں کے ساتھ سولڈریبلٹی انحطاط؛فائنل اسمبلی پر بے نقاب ٹن خراب ہو سکتا ہے؛مسائل سے نمٹنے؛ٹن Wiskering;PTH کے لیے موزوں نہیں؛تھیوریا پر مشتمل ہے، ایک معروف کارسنجن۔ | بڑی مقدار میں پیداوار کے لیے تجویز کریں؛SMD پلیسمنٹ کے لیے اچھا، BGA؛پریس فٹ اور بیک پلین کے لیے بہترین؛پی ٹی ایچ، رابطے کے سوئچز، اور چھیلنے والے ماسک کے ساتھ استعمال کی سفارش نہیں کی جاتی ہے۔ |
جدول 2 پروڈکشن اور ایپلیکیشن پر جدید پی سی بی سرفیس فائنشز کی مخصوص خصوصیات کا جائزہ
سب سے عام استعمال شدہ سطح کی تکمیل کی پیداوار | |||||||||
پراپرٹیز | ENIG | ENEPIG | نرم سونا | سخت سونا | آئی اے جی | ISn | HASL | HASL- LF | او ایس پی |
مقبولیت | اعلی | کم | کم | کم | درمیانہ | کم | کم | اعلی | درمیانہ |
عمل کی لاگت | اعلی (1.3x) | ہائی (2.5x) | سب سے زیادہ (3.5x) | سب سے زیادہ (3.5x) | درمیانہ (1.1x) | درمیانہ (1.1x) | کم (1.0x) | کم (1.0x) | سب سے کم (0.8x) |
جمع | وسرجن | وسرجن | الیکٹرولیٹک | الیکٹرولیٹک | وسرجن | وسرجن | وسرجن | وسرجن | وسرجن |
شیلف زندگی | لمبی | لمبی | لمبی | لمبی | درمیانہ | درمیانہ | لمبی | لمبی | مختصر |
RoHS کے مطابق | جی ہاں | جی ہاں | جی ہاں | جی ہاں | جی ہاں | جی ہاں | No | جی ہاں | جی ہاں |
SMT کے لیے سطحی ہم آہنگی | بہترین | بہترین | بہترین | بہترین | بہترین | بہترین | غریب | اچھی | بہترین |
بے نقاب کاپر | No | No | No | جی ہاں | No | No | No | No | جی ہاں |
سنبھالنا | نارمل | نارمل | نارمل | نارمل | تنقیدی | تنقیدی | نارمل | نارمل | تنقیدی |
عمل کی کوشش | درمیانہ | درمیانہ | اعلی | اعلی | درمیانہ | درمیانہ | درمیانہ | درمیانہ | کم |
دوبارہ کام کرنے کی صلاحیت | No | No | No | No | جی ہاں | تجویز نہیں کی گئی۔ | جی ہاں | جی ہاں | جی ہاں |
مطلوبہ تھرمل سائیکل | متعدد | متعدد | متعدد | متعدد | متعدد | 2-3 | متعدد | متعدد | 2 |
سرگوشی کا مسئلہ | No | No | No | No | No | جی ہاں | No | No | No |
تھرمل شاک (PCB MFG) | کم | کم | کم | کم | بہت کم | بہت کم | اعلی | اعلی | بہت کم |
کم مزاحمت / تیز رفتار | No | No | No | No | جی ہاں | No | No | No | N / A |
سب سے عام استعمال شدہ سطح کی تکمیل کی ایپلی کیشنز | |||||||||
درخواستیں | ENIG | ENEPIG | نرم سونا | سخت سونا | آئی اے جی | ISn | HASL | LF-HASL | او ایس پی |
سخت | جی ہاں | جی ہاں | جی ہاں | جی ہاں | جی ہاں | جی ہاں | جی ہاں | جی ہاں | جی ہاں |
فلیکس | محدود | محدود | جی ہاں | جی ہاں | جی ہاں | جی ہاں | جی ہاں | جی ہاں | جی ہاں |
Flex-Rigid | جی ہاں | جی ہاں | جی ہاں | جی ہاں | جی ہاں | جی ہاں | جی ہاں | جی ہاں | ترجیحی نہیں۔ |
عمدہ پچ | جی ہاں | جی ہاں | جی ہاں | جی ہاں | جی ہاں | جی ہاں | ترجیحی نہیں۔ | ترجیحی نہیں۔ | جی ہاں |
BGA اور μBGA | جی ہاں | جی ہاں | جی ہاں | جی ہاں | جی ہاں | جی ہاں | ترجیحی نہیں۔ | ترجیحی نہیں۔ | جی ہاں |
ایک سے زیادہ سولڈر ایبلٹی | جی ہاں | جی ہاں | جی ہاں | جی ہاں | جی ہاں | جی ہاں | جی ہاں | جی ہاں | محدود |
پلٹائیں چپ | جی ہاں | جی ہاں | جی ہاں | جی ہاں | جی ہاں | جی ہاں | No | No | جی ہاں |
پریس فٹ | محدود | محدود | محدود | محدود | جی ہاں | بہترین | جی ہاں | جی ہاں | محدود |
سوراخ کے ذریعے | جی ہاں | جی ہاں | جی ہاں | جی ہاں | جی ہاں | No | No | No | No |
وائر بانڈنگ | ہاں (ال) | ہاں (Al، Au) | ہاں (Al، Au) | ہاں (ال) | متغیر (Al) | No | No | No | ہاں (ال) |
ٹانکا لگانا Wettability | اچھی | اچھی | اچھی | اچھی | بہت اچھا | اچھی | غریب | غریب | اچھی |
سولڈر جوائنٹ انٹیگریٹی | اچھی | اچھی | غریب | غریب | بہترین | اچھی | اچھی | اچھی | اچھی |
شیلف لائف ایک اہم عنصر ہے جس پر آپ کو اپنے مینوفیکچرنگ شیڈول بناتے وقت غور کرنے کی ضرورت ہے۔شیلف زندگیآپریٹو ونڈو ہے جو مکمل پی سی بی ویلڈیبلٹی کے لیے فنشنگ فراہم کرتی ہے۔یہ یقینی بنانا ضروری ہے کہ آپ کے تمام PCBs شیلف لائف کے اندر جمع ہوں۔مواد اور عمل کے علاوہ جو سطح کو ختم کرتے ہیں، ختم کی شیلف زندگی سختی سے متاثر ہوتی ہے۔پی سی بی کی پیکیجنگ اور اسٹوریج کے ذریعہ.IPC-1601 رہنما خطوط کے ذریعہ تجویز کردہ صحیح اسٹوریج کے طریقہ کار کا سختی سے درخواست دہندہ فنشز کی ویلڈیبلٹی اور قابل اعتماد کو محفوظ رکھے گا۔
ٹیبل 3 پی سی بی کے مقبول سطحی تکمیل کے درمیان شیلف لائف کا موازنہ
| عام شیل لائف | تجویز کردہ شیلف لائف | دوبارہ کام کرنے کا موقع |
HASL-LF | 12 ماہ | 12 ماہ | جی ہاں |
او ایس پی | 3 ماہ | 1 ماہ | جی ہاں |
ENIG | 12 ماہ | 6 ماہ | نہیں* |
ENEPIG | 6 ماہ | 6 ماہ | نہیں* |
الیکٹرولیٹک Ni/Au | 12 ماہ | 12 ماہ | NO |
آئی اے جی | 6 ماہ | 3 ماہ | جی ہاں |
ISn | 6 ماہ | 3 ماہ | جی ہاں** |
* ENIG اور ENEPIG کے لیے ایک ری ایکٹیویشن سائیکل مکمل کرنے کے لیے سطح کی نمی کو بہتر بنانے اور شیلف لائف دستیاب ہے۔
** کیمیکل ٹن دوبارہ کام کرنے کی تجویز نہیں ہے۔
پیچھےبلاگز کو
پوسٹ ٹائم: نومبر-16-2022