プリント基板の表面仕上げを選択する場合, 2 つの主要なオプションは HASL と ENIG. どちらも銅配線上に保護コーティングを提供します, しかし、トレードオフを考慮する必要があります. HASL と ENIG の違いを理解することは、特定のプロジェクトに最適な方法を選択する上で非常に重要です。. この記事では、これらのアプローチの主な違いを徹底的に調査します。, それらの長所と短所を比較検討する. 最終的に, PCB 設計に最適な表面仕上げ方法に関して情報に基づいた決定を下すために必要な洞察が得られます。.
1. HASL を理解する (熱風はんだレベリング)
HASLはの略です “熱風はんだレベリング”, 広く使用されているPCB表面仕上げプロセスです. プリント基板上の裸の銅トレースとパッドを液体はんだの層でコーティングすることで機能します。. 次に、熱風ナイフを使用してはんだを滑らかにし、余分な材料を除去します。. これにより、均一にコーティングされたはんだ仕上げが残り、銅を酸化から保護し、良好なはんだ付け性を実現します。.
HASL 仕上げの 2 つの主要なタイプ:
鉛ベースのHASL: 錫と鉛を含む錫鉛はんだ合金を使用したタイプです。. 優れた保存寿命とはんだ付け性を提供します. しかしながら, 鉛の含有量は環境と健康への懸念を引き起こす.
鉛フリーHASL: 錫に銀を配合した鉛フリーはんだ合金を使用したタイプです。, 鉛の代わりに銅またはビスマス. それは満たします RoHS規格 ただし、酸化しやすくなり、より高い処理温度が必要になる場合があります。.
1.1 HASLの利点
- シンプルなプロセス – HASL は他の仕上げ方法に比べて操作が簡単です.
- 低コスト – HASL は手頃な価格の表面仕上げソリューションを提供します.
- 可用性 – HASL は広く利用できる一般的な仕上げオプションです.
- 目視検査可能性 – HASL 仕上げは目視で簡単に検査できます.
- 適合性 を通して穴コンポーネント – はんだ付けプロセスに耐える堅牢なコーティングにより、スルーホールコンポーネントの組み立てに特に適しています。.
1.2 HASL の欠点
- 表面平滑性 – はんだ層に凹凸が生じる場合があります, にとって問題となる SMT ファインピッチコンポーネント.
- 寸法許容差 – HASL には非常に薄いボードや厚いボードでは制限があります.
- 熱応力 – 処理中の高熱により基板が損傷する可能性があります.
- 穴の公差 – HASL はメッキ穴の厳しい公差に耐えられない可能性があります.
- ワイヤーボンディング – 表面仕上げはワイヤボンディング用途には適していません.
1.3 アプリケーション
HASL が優先される例としては、次のようなものがあります。:
低予算の電子機器 – 手頃な価格の HASL プロセスは、低価格の消費者向けデバイスの大量生産に適しています.
プロトタイピングのニーズ – HASL は迅速な納期と十分な耐久性を備えているため、PCB のプロトタイピングに最適です。.
重大ではない寿命 – 寿命が短い製品の場合, HASL は追加コストをかけずに十分な寿命を実現します.
教育と趣味 – HASL のアクセシビリティと使いやすさは、教育用または趣味の PCB 製造に適しています.
2. 理解する 同意する (無電解ニッケル浸漬金)
ENIG は無電解ニッケル浸漬金の略です, 堅牢で長持ちする回路基板に最適な、一般的な PCB 表面仕上げ. 酸化を防ぐために無電解ニッケル層の上に薄い金層をメッキします。.
2.1 ENIGの利点
- 無鉛の – 一部の仕上げとは異なります, ENIGには鉛は含まれていません. これにより、RoHS 規格に適合します。.
- 高い導電性 – 金層は優れた導電性を提供し、性能を向上させます。.
- 平面 – ENIG は、ファインピッチコンポーネントと表面実装技術に適した平坦な表面を提供します。, 正確な組み立てを可能にする.
- 耐久性 – ENIG は環境ストレスや長期にわたる物理的磨耗に十分耐えます.
- 良好な保存期間 – ENIG コーティングされたボードは、他の仕上げと比べて保存寿命が長くなります。, はんだ付け性を長期間維持.
2.2 ENIGの欠点
- 高い – ENIGの材料費と加工費はHSALよりも高い
- 困難なやり直し – 熱風はんだレベリングとは異なります, ENIG 仕上げではコンポーネントの取り外しと交換が難しくなります
- 信号損失 – 薄い金の層により、高周波でわずかな信号損失が発生する可能性があります.
- 複雑なプロセス – ENIG 堆積方法は HASL よりも複雑です.
- ブラックパッドのリスク – 金とニッケルの結合が弱いと、次のような問題が発生する可能性があります。 “ブラックパッド” 欠陥.
2.3 アプリケーション
これらの特性を持つアプリケーションでは、ENIG が PCB 表面仕上げとしてよく選ばれます。:
ファインピッチ部品 – 滑らかな ENIG 仕上げにより、小さなものの配置にも対応します。, 狭い間隔で繊細なパーツ.
高度なはんだ付け – 鉛フリーはんだ付けなどのテクノロジーは、ENIG のはんだ付け性と平坦性の恩恵を受けます.
長期的な信頼性 – PCB が長期間にわたって一貫して機能する必要がある場合, ENIG は耐久性を提供します.
過酷な環境 – ENIG の腐食保護により、機械的および熱的に厳しい条件に適しています。.
参考文献: 8 一般的なタイプの PCB 表面仕上げ
3. HSAL と ENIG の違い
| パラメータ | HSAL | 同意する |
| 金属コーティング | 錫-鉛または錫-銀-銅 | ニッケルと金 |
| めっきの厚さ | はんだ層が厚い | より薄い金層 |
| 銅との密着性 | 金属結合により良好 | ニッケルバリア層により良好 |
| 熱応力 | 損傷の危険性が高い | 反りのリスクが低い |
| 電気的能力 | より低い | ゴールドのせいで高い |
| 平坦度 | 不均一になる可能性があります | 滑らかな仕上がり |
| はんだ付け | 手はんだ付けに最適 | 高度な技術にも対応 |
| コンポーネントの互換性 | スルーホール、SMTに対応, ファインピッチには不向き | ファインピッチを含むすべてのコンポーネントタイプを使用可能 |
| 使用条件 | 過酷な環境には推奨されません | 過酷な環境に耐える |
| 料金 | 費用対効果の高い, 簡単なプロセス | 金浸漬プロセスにより高価になる |
| 貯蔵寿命 | より低い, 酸化しやすい | 金が酸化を防ぐため長持ちします |
| 環境に優しい | 環境に優しくない鉛の変種 | 環境に安全 |
4. HASL vs. 同意する: 適切な表面仕上げの選択
HASL と ENIG の表面仕上げを選択する場合, 各テクノロジーには長所と短所があり、特定のアプリケーションで考慮する必要があります. HASL は、十分な保存期間を備えた、コスト効率の高い表面仕上げソリューションを提供します. プロセスはシンプルで広く利用可能です. コスト削減と可用性が最優先事項である場合には、良い選択となる可能性があります。. 一方, ENIG はスムーズな, 優れた耐酸化性と長い保存寿命を実現するニッケル上の薄い金コーティング. 最優先事項にファインピッチコンポーネントが含まれる場合は、ENIG が推奨されます。, ワイヤーボンディング, 優れたはんだ付け性, 過酷な条件下での信頼性. 選択する前に, 保存期間などのさまざまな要素を考慮する必要があります, はんだ付け性, コンポーネントの互換性, 環境回復力, PCB の予算ニーズ.
