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PCB表面仕上げオプション:ENIG基板と電気めっき金基板

2024-05-16記者: SprintPCB

一般的な表面仕上げには、HASL(ホットエアーはんだレベリング)、鉛フリーHASL、無電解ニッケル浸漬金(ENIG)、無電解ニッケル浸漬スズ(ENT)、無電解銀(ImAg)、ハード金メッキ、フラッシュゴールド、フィンガーコネクタ(接続フィンガー)、ニッケルパラジウム金(NiPdAu)などがあります。OSP(有機はんだ付け性保持剤)は、低コスト、良好なはんだ付け性、短い保存期間で厳しい保管要件、環境に優しい、優れたはんだ付け性能、滑らかな表面仕上げで知られています。HASL表面仕上げボードは、通常、多層(4〜46層)の高精度PCBプロトタイプに使用され、大規模な通信、コンピューティング、医療機器、航空宇宙分野で使用されています。多数の金メッキ導電性接点で構成される接続フィンガーは、金の酸化耐性と導電性が高いため、メモリモジュールとソケット間の信号伝送を保証します。

金メッキ基板を使用する理由

ICの集積密度が高まり、ピンがより密集するにつれて、HASLでは微細パッドの平坦性を実現するのが難しくなり、SMTアセンブリに課題が生じています。さらに、HASLボードの保管寿命は限られています。金メッキはこれらの問題を効果的に解決します。プロのPCBメーカー特に0603やより小型の0402部品を使用する表面実装技術では、パッド平坦性がはんだペースト印刷の品質に非常に重要であり、リフローはんだ付けの結果に大きく影響します。したがって、高密度および超小型SMTプロセスでは、フルボード金メッキが一般的に見られます。金メッキボードは、鉛スズ合金に比べて保管寿命がはるかに長いため、好ましい選択肢となっています。特に、プロトタイプ段階では、金メッキボードと鉛スズ合金ボードのコスト差はごくわずかです。ただし、トレース幅と間隔が2.5ミルまで狭まると、金ウィスカショートが問題になります。さらに、信号周波数が高くなると、表皮効果(高周波電流が導体表面近くを流れる傾向がある)が、多層コーティングの信号整合性にさらに大きな影響を与えます。

ENIG(イマージョンゴールド)ボードを使用する理由

多層PCB工場金メッキに関するこれらの問題に対処するため、ENIG ボードは以下の特性を備えています。1. ENIG は電気メッキの金よりも鮮やかな黄色を呈し、顧客の関心を引きます。2. ENIG は結晶構造のためはんだ付けが容易で、はんだ付け不良や顧客からの苦情が減ります。3. ENIG では、信号は表皮効果の影響を受けずに銅層を通過します。4. マイクロショートを引き起こす可能性のある金ウィスカーを排除します。5. 選択メッキにより、はんだマスクと銅の密着性が向上します。6. 補正調整中に間隔に影響を与えません。7. 接合プロセスの応力制御が向上しますが、電気メッキの金よりも柔らかいため、耐摩耗性の金フィンガーには適していません。8. ENIG ボードは、電気メッキの金ボードと同様の平坦性と保管寿命を提供します。

ENIG基板と電気メッキ金基板

電気金めっきには、電気めっきと浸漬(ENIG)の2つの形式があります。はんだ付け性に関しては、一般的にENIGの方が優れています。特に接着が必要な場合を除き、メーカーはENIGを選択することが多いです。一般的なPCB表面仕上げには、電気めっきまたは浸漬金、銀めっき、OSP、HASL(鉛および鉛フリー)があり、主にFR-4またはCEM-3基板で使用されます。はんだペーストや製造上の要因以外ではんだ付け性の問題が発生した場合、PCB関連の原因として以下が考えられます。1. パッド上に油残留物が存在し、はんだ付け性に影響を及ぼしている。これは錫メッキ試験で検証可能。2. 部品を支えるパッド設計の妥当性。3. パッドの汚染(イオン汚染試験で判定可能)。各表面仕上げにはそれぞれ長所と短所があります。電気金めっきはPCBの保管期間を延長し、環境温度と湿度の変動をより広範囲に許容し、最長1年間使用できます。次にHASL、OSPと続きますが、どちらも保管条件には細心の注意が必要です。浸漬銀は高価で、厳格な保管が必要であり、最長約3ヶ月の保存期間が必要です。はんだ付け性に関しては、ENIG、OSP、HASLは同等の効果を発揮しますが、メーカーは費用対効果を考慮して選定します。SprintPCBは17年のPCB製造経験を持ち、多層精密回路基板、ブラインドビアおよびベリードビア、高周波基板、ハイブリッドラミネート、メタルコア基板、リジッドフレックス回路など、様々な製品の製造を専門としています。お問い合わせは、sales@ puxipcb.com までお気軽にお問い合わせください。

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