HASL против ENIG: Какую отделку поверхности выбрать?

При выборе отделки поверхности печатной платы, два ведущих варианта — HASL и ENIG. Оба обеспечивают защитное покрытие медных дорожек., но есть компромиссы, которые нужно взвесить. Понимание различий между HASL и ENIG имеет огромное значение при выборе идеального метода для конкретного проекта.. В этой статье будут подробно рассмотрены ключевые различия между этими подходами., взвешивая их преимущества и недостатки. В конечном счете, вы получите информацию, необходимую для принятия обоснованного решения относительно наиболее подходящего метода обработки поверхности для ваших проектов печатных плат..

1. Понимание HASL (Выравнивание пайки горячим воздухом)

HASL stands for “hot air solder leveling”, Это широко используемый процесс отделки поверхности печатных плат.. Он работает путем покрытия оголенных медных дорожек и площадок на печатной плате слоем жидкого припоя.. Затем используются ножи горячего воздуха, чтобы разгладить припой и удалить лишний материал.. Это оставляет после себя равномерное покрытие припоя, которое защищает медь от окисления и обеспечивает хорошую паяемость..

Два основных типа отделки HASL:

Ведущий HASL: В этом типе используется припой олово-свинец, содержащий как олово, так и свинец.. Обеспечивает хороший срок хранения и паяемость.. тем не мение, содержание свинца вызывает проблемы окружающей среды и здоровья.

Бессвинцовый HASL: В этом типе используются бессвинцовые припои из олова в сочетании с серебром., медь или висмут вместо свинца. Он соответствует стандарты РоХС но может быть более склонен к окислению и требует более высоких температур обработки..

1.1 Преимущества ХАСЛ

• Simple process – HASL is straightforward to operate compared to other finish methods.
• Low cost – HASL provides an affordable surface finish solution.
• Availability – HASL is a widely accessible and common finish option.
• Visual inspectability – The HASL finish can be easily inspected visually.
• Пригодность для ЧерезКомпоненты отверстия – It’s particularly well-matched for through-hole component assembly due to its robust coating that withstands the soldering process.

1.2 Недостатки HASL

• Surface smoothness – The solder layer can have unevenness, проблематично для SMT и компоненты с мелким шагом.
• Dimensional tolerances – HASL has limitations with very thin or thick boards.
• Thermal stress – High heat during processing can potentially damage boards.
• Hole tolerance – HASL may not withstand tight tolerances on plated holes.
• Wire bonding – The surface finish is unsuitable for wire bonding applications.

1.3 Приложения

Некоторые примеры, когда HASL может быть предпочтительным, включают::

Low-budget electronics – The affordable HASL process fits well with mass production of budget consumer devices.

Prototyping needs – The fast turnaround and decent durability of HASL make it a good choice for prototyping PCBs.

Non-critical longevity – For products with shorter lifespans, HASL обеспечивает достаточный срок службы без дополнительных затрат..

Education and hobbyists – The accessibility and ease-of-use of HASL suit educational or hobbyist PCB fabrication.

2. Понимание СОГЛАСЕН (Химическое никель, иммерсионное золото)

ENIG означает электрохимическое никель-иммерсионное золото., распространенная обработка поверхности печатных плат, идеальная для изготовления надежных и долговечных печатных плат.. Он включает в себя тонкий слой золота, нанесенный поверх химического слоя никеля для защиты от окисления..

2.1 Преимущества ЭНИГ

• Lead-free – Unlike some finishes, ENIG не содержит свинца.. Это делает его соответствующим стандартам RoHS..
• High conductivity – The gold layer provides excellent electrical conductivity for improved performance.
• Flat Surface – ENIG provides a flat surface conducive to fine pitch components and surface mount technology, обеспечивает точную сборку.
• Durability – ENIG stands up well to environmental stresses and physical wear over time.
• Good Shelf Life – ENIG-coated boards have a longer shelf life compared to some other finishes, сохранение паяемости в течение длительного периода.

2.2 Недостатки ЭНИГ

• Expensive – The cost of materials and processing for ENIG is higher than HSAL
• Difficult rework – Unlike hot air solder leveling, с отделкой ENIG сложнее снимать и заменять компоненты.
• Signal loss – The thin gold layer can cause slight signal loss at high frequencies.
• Complex process – The ENIG deposition method is more complicated than HASL.
• Black pad risk – Weak gold-nickel bonding can potentially lead to “black pad” defects.

2.3 Приложения

ENIG часто является предпочтительным покрытием поверхности печатной платы в приложениях, которые имеют эти характеристики.:

Fine-pitch components – The smooth ENIG finish accommodates placement of tiny, деликатные детали с узким расстоянием между ними.

Advanced soldering – Technologies like lead-free soldering benefit from ENIG’s solderability and flatness.

Long-term reliability – When PCBs must function consistently over extended periods, ENIG обеспечивает долговечность.

Harsh environments – The corrosion protection of ENIG makes it suitable for mechanically and thermally demanding conditions.

дальнейшее чтение: 8 Распространенные типы отделки поверхности печатных плат

3. Различия между HSAL и ENIG

Параметр	ВСАЛ	ДАТЬ СОГЛАСИЕ
Металлическое покрытие	Олово-свинец или олово-серебро-медь	Никель и золото
Толщина покрытия	Более толстый слой припоя	Более тонкий слой золота
Адгезия к меди	Хорошо благодаря металлургической связке	Хороший результат благодаря никелевому барьерному слою
Перегрев	Высокий риск повреждения	Низкий риск деформации
Электрические способности	Ниже	Выше за счет золота
Плоскостность	Может быть неравномерным	Гладкая поверхность
Пайка	Подходит для ручной пайки.	Совместимость с передовыми технологиями
Совместимость компонентов	Подходит для сквозных отверстий и SMT, не подходит для мелкого шага	Позволяет использовать все типы компонентов, включая мелкий шаг.
Условия использования	Не рекомендуется для суровых условий	Выдерживает суровые условия
Расходы	Экономически эффективным, простой процесс	Более дорогой из-за процесса погружения в золото.
Срок годности	Ниже, склонен к окислению	Длительно благодаря золоту, предотвращающему окисление
Экологичный	Свинцовый вариант не экологичен	Экологически безопасен

4. HASL против. ДАТЬ СОГЛАСИЕ: Выбор правильной отделки поверхности

При выборе между поверхностями HASL и ENIG, У каждой технологии есть свои плюсы и минусы, которые следует учитывать для вашего конкретного применения.. HASL предлагает экономичное решение для отделки поверхности с достойным сроком хранения.. Процесс прост и широко доступен.. Это может быть хорошим выбором, когда экономия средств и доступность являются главными приоритетами.. С другой стороны, ENIG предлагает плавное, тонкое золотое покрытие поверх никеля, обеспечивающее превосходную стойкость к окислению и длительный срок хранения.. ENIG предпочтительнее, когда главные приоритеты включают компоненты с мелким шагом., проволочное соединение, отличная паяемость, и надежность в суровых условиях. Прежде чем сделать выбор, вам следует учитывать различные факторы, такие как срок годности, паяемость, совместимость компонентов, экологическая устойчивость, и бюджетные потребности для вашей печатной платы.