ENIG-prosessin soveltaminen ja edut piirilevyjen valmistuksessa
2025-01-14Reportteri: SprintPCB
Elektrolyysitön nikkeliupotuskulta (ENIG) on yksi piirilevyjen valmistuksessa käytetyimmistä pinnan viimeistelyprosesseista . Sitä arvostetaan sen kyvystä tarjota tasainen, kestävä ja juotettava pinta, mikä tekee siitä välttämättömän edistyneissä sovelluksissa, kuten monikerroksisissa piirilevyissä , korkeataajuuspiireissä ja erittäin luotettavassa elektroniikassa. Tässä artikkelissa tutkimme ENIG-prosessia yksityiskohtaisesti, mukaan lukien sen periaatteet, edut ja vaiheet, jotka liittyvät tämän tarkan pinnan saavuttamiseen.
Mikä on ENIG-prosessi?
ENIG on kaksikerroksinen pintakäsittely, joka yhdistää nikkelisuojan ja ohuen kultakerroksen piirilevyn kuparijohtimien päällä. Nikkeli toimii esteenä estäen kuparin diffuusion ja toimii vankkana pohjana juottamiselle, kun taas kulta suojaa nikkeliä hapettumiselta ja varmistaa pitkäkestoisen, juotettavan pinnan. Toisin kuin galvanointi, ENIG on kemiallinen prosessi, mikä tarkoittaa, että pinnoitus tapahtuu kemiallisten reaktioiden kautta sähkövirran sijaan. Tämä varmistaa tasaisen peiton jopa monimutkaisissa piirilevymalleissa.
ENIG-prosessin edut
Tasainen ja yhtenäinen pinta
ENIG luo tasaisen ja sileän pinnan, joka on olennainen osa pintaliitostekniikkaa (SMT) ja suurtiheyksisiä yhteyksiä (HDI). Tämä tasaisuus on ratkaisevan tärkeää edistyneille koteloille, kuten BGA-rakenteille (Ball Grid Array) ja hienojakoisille komponenteille.
Erinomainen juotettavuus
Kultakerros varmistaa erinomaisen juotosliitoksen laadun ja vähentää hauraiden liitosten riskiä. Tämä tekee ENIGistä ihanteellisen sovelluksiin, joissa luotettavuus on ensiarvoisen tärkeää.
Korroosionkestävyys
Nikkelikerros tarjoaa vahvan suojan ympäristöolosuhteita, kuten kosteutta ja hapettumista, vastaan, mikä pidentää piirilevyn käyttöikää.
Yhteensopivuus lyijyttömien prosessien kanssa
ENIG on RoHS-yhteensopiva ja ympäristöystävällinen, joten se sopii nykyaikaisiin valmistuskäytäntöihin.
Pitkä säilyvyysaika
ENIG-päällystettyjä piirilevyjä voidaan varastoida pitkiä aikoja juotettavuuden heikkenemättä, mikä on keskeinen etu pitkien tuotantosyklien omaavilla teollisuudenaloilla, kuten ilmailu- ja avaruustekniikassa sekä lääkinnällisten laitteiden valmistuksessa.
Yksityiskohtaiset ENIG-prosessin vaiheet
ENIG-prosessiin kuuluu sarja kemiallisia käsittelyjä tarkkojen ja yhdenmukaisten tulosten varmistamiseksi. Alla on vaiheittainen esitys:
Pintojen puhdistus
Kuparipinta puhdistetaan perusteellisesti epäpuhtauksien, hapettuman ja jäämien poistamiseksi. Tämä vaihe sisältää tyypillisesti seuraavat: Kemiallinen rasvanpoisto: Poistaa öljyt ja orgaaniset jäämät. Mikroetsaus: Luo puhtaan ja raikkaan kuparipinnan optimaalista tarttuvuutta varten.
Esiaktivointi
Puhdistettu kupari käsitellään esiaktivaattoriliuoksella tehostaakseen laskeutumisprosessia. Tämä vaihe valmistelee pinnan tasaista nikkelin laskeutumista varten.
Katalyytin käyttö
Kuparin pinnalle levitetään palladiumpohjainen katalyytti. Palladium toimii siemenkerroksena, joka käynnistää kemiallisen nikkelipinnoitusprosessin.
Elektrolyysitön nikkelipinnoitus
Kupari upotetaan nikkelikylpyyn, joka sisältää nikkelisuoloja ja pelkistäviä aineita (esim. natriumhypofosfiittia). Kemiallinen reaktio laskee kuparin pinnalle tasaisen, tyypillisesti 3–6 mikronin paksuisen nikkelikerroksen. Nikkelikerros toimii esteenä estäen kuparin siirtymisen ja muodostaa vahvan, juotettavan pinnan.
Upottamalla kullattu
Levy kastetaan sitten kultakylpyyn. Tässä prosessissa käytetään syrjäytysreaktiota, jossa kulta-ionit korvaavat pinnalla olevat nikkeliatomit muodostaen ohuen, noin 0,05–0,1 mikronin paksuisen kultakerroksen. Kulta suojaa nikkeliä hapettumiselta ja varmistaa erinomaiset sidosominaisuudet.
Huuhtelu ja kuivaus
Pinnoituksen jälkeen piirilevy huuhdellaan perusteellisesti jäännöskemikaalien poistamiseksi. Sitten se kuivataan seuraavia tuotanto- tai varastointivaiheita varten.
ENIG -prosessin sovellukset
Monikerroksiset piirilevyt
ENIG-viimeistely on erityisen hyödyllinen monikerroksisissa piirilevyissä, joissa tarkka kerrosten kohdistus ja tasaiset pinnat ovat ratkaisevan tärkeitä. Sen tasaisuus varmistaa virheettömän kokoonpanon jopa monimutkaisissa HDI-malleissa.
Korkean taajuuden piirit
ENIGin sileä pinta minimoi signaalihäviöt ja impedanssin vaihtelut, joten se sopii erinomaisesti RF- ja mikroaaltosovelluksiin.
Kriittiset sovellukset
Ilmailu- ja avaruusteollisuus, autoteollisuus ja lääketieteellinen elektroniikka luottavat ENIGiin sen kestävyyden ja luotettavuuden vuoksi äärimmäisissä olosuhteissa.
Rajoitusten käsittely
Vaikka ENIG tarjoaa lukuisia etuja, sillä on myös mahdollisia haittoja: Mustan juotoksen vika: Nikkelikerroksen liiallinen fosfori aiheuttaa heikkoja juotosliitoksia. Tätä ongelmaa voidaan lieventää tiukalla prosessinohjauksella ja -valvonnalla. Korkeammat kustannukset: Verrattuna yksinkertaisempiin viimeistelyihin, kuten HASL:ään (Hot Air Solder Leveling), ENIG on kalliimpi. Sen erinomainen suorituskyky ja yhteensopivuus edistyneiden mallien kanssa oikeuttavat kuitenkin investoinnin.
Miksi valita SprintPCB ENIG-ratkaisuihin?
Johtavana piirilevyvalmistajana SprintPCB on erikoistunut toimittamaan korkealaatuisia ENIG-viimeistelyllä varustettuja piirilevyjä. Huippuluokan laitoksemme ja tiukka laadunvalvontamme takaavat jokaisen tuotteen tarkkuuden ja luotettavuuden. Olipa kyseessä sitten kulutuselektroniikka tai erittäin luotettavat teollisuussovellukset, SprintPCB tarjoaa räätälöityjä ratkaisuja tarpeisiisi.
Rakennus A19 ja C2, Fuqiao nro 3, Fuhai-katu, Bao'anin alue, Shenzhen, Kiina 
+86 0755 2306 7700
Kieli
