表面仕上げ、または表面コーティングは、2つの主要な機能を備えたPCB製造とPCBアセンブリのプロセスの最も重要なステップです。1つは、露出した銅回路を保存することであり、もう1つは、はんだ付け成分を提供するときにはんだ付け可能な表面を提供することです。 PCB。図1に示すように、表面仕上げはPCBの最も外側の層と銅の上にあり、銅の「コート」として役割を果たします。
PCB表面仕上げ| JHY PCB
表面仕上げタイプ
基本的に、表面仕上げには2つの主要なタイプがあります。メタリックとオーガニックです。 Hasl、Enig/Enepig、Immersion Gold、Immersion Tinはすべて金属表面仕上げに属し、OSPと炭素インクは有機表面仕上げに属します。
•hasl（熱気はんだレベリング）
Haslは、PCBに適用される従来のタイプの表面仕上げです。 PCBは通常、溶融んだはんだのお風呂に浸されるため、露出したすべての銅表面がはんだで覆われています。 Hot Airナイフの間にPCBを渡すことにより、余分なはんだが除去されます。通常、Haslは、以下の図2の説明のような手順に従います。
ハスル表面仕上げの製造プロセス| JHY PCB
ハスル表面仕上げの長所
•コンポーネントはんだ中に優れた濡れ。
•銅の腐食は回避されました。
ハスル表面仕上げの短所
•垂直レベラーの低い平面性は、細かいピッチコンポーネントに容認できません。
•プロセス中の高い熱応力は、回路基板に欠陥を引き起こします。環境保護に関する規制に準拠するために、HASLはリードHASLとリードフリーのHASLの2つのサブカテゴリに発展します。後者は、EUが最初に採用したROHの規制と法律（危険物の制限）に対応しています。
•EnigとEnepig
Enigは、Electroless Nickel Immersion Goldの略であり、ニッケルを酸化から保護する薄い浸漬ゴールドで覆われたエレクトリレスニッケルメッキで構成されています。 Enepigは、エレクトロレスニッケルエレクトロレスパラジウムイマージョンゴールドとしても知られていますが、パラジウムの層が耐性層として酸化と拡散を防ぎ、銅層への拡散を止めるという点で、エニグとは異なります。他のタイプの表面仕上げと比較して、EnigとEnepigはPCBの最高のはんだし性を提供しますが、コストははるかに高くなります。 EnigとEnepigの製造プロセスの違いは、以下の図3にあります。
Enig＆Enepig Surface Finishの製造プロセス| JHY PCB
エレクトロレスニッケルステップは、パラジウム触媒銅表面にニッケルを堆積させることを伴う自動触媒プロセスです。一貫したコーティングを作成するために必要な適切な濃度、温度、酸の程度を提供するために、ニッケルイオンを含む還元剤を補充する必要があります。浸漬ゴールドステップ中、金は分子交換を介してニッケルメッキ領域を順守し、はんだ付けプロセスまでニッケルを保護します。金の厚さは、ニッケルがはんだき性を維持するために、特定の公差を満たす必要があります。
EnigとEnepigには、それぞれ独自の長所と短所があります。たとえば、Enigは平らな表面、シンプルなプロセスメカニズム、高温抵抗を特徴としていますが、EnePigは優れた複数のリフローサイクルに耐えることができ、信頼性の高いワイヤボンディング機能を備えています。 EnigとEnepigの比較に基づいて、さまざまな目的でさまざまなアプリケーションに適用できます。 ENIGは、リードフリーのはんだ付け、SMT（表面マウントテクノロジー）、BGA（ボールグリッドアレイ）パッケージなどに適しています。ENEPIGは、THT（スルーホールテクノロジー）、SMT、BGAなどの複数のタイプのパッケージの厳格な要件を満たすことができます。 、ワイヤーボンディング、プレスフィットなど。
•イメージ（浸漬シルバー）
イメージは、銅の痕跡の上に薄い浸漬銀メッキで構成されています。通常、イメージは以下の手順に従います。
画像表面仕上げの製造プロセス| JHY PCB
画像表面仕上げの長所
•平面表面
•短く、簡単なプロセスサイクル
• 安価な
•導電率が高い
•細かいピッチ製品に適しています
•銅/スズはんだジョイント
•実行可能
•穴のサイズには影響しません
画像表面仕上げの短所
•変色
•銀の移動
•平面マイクロボイド
•クリープ腐食
画像は、はんだ付けとテストのための良いタイプの表面仕上げです。クリープ腐食はその大きな弱点です。•IMSN（没入錫）
IMSNは、IMSNでTINが使用され、銀が画像で使用されていることを除いて、ほとんどイメージとほとんど同じです。 IMSNの利点に関しては、銅パッドで非常に平面仕上げを提供し、SMTアプリケーションに非常に適しています。その上、IMSNは、一般的な自動化された光学検査技術によって簡単に検出できる表面を提供します。
•OSP（オーガニックはんだ付け性防腐剤）
OSPは、透明な有機材料が関与した一種の表面仕上げです。それは、銅に選択的に結合し、はんだ付けまで銅を保護する水ベースの有機化合物を使用します。通常、OSPは次のようにプロセスに従います。
OSP表面仕上げの製造プロセス| JHY PCB
OSP表面仕上げの長所
•フラット/平面
•短く、簡単なプロセスサイクル
• 安価な
•実行可能
•完成した穴のサイズには影響しません
•銅/スズはんだジョイントOSP表面仕上げの短所
•複数の反射
•限られた保存期間
•導電性ではありません
•検査が難しい
•限られたサーマルサイクル
上記の説明は、OSPに関するものを説明できません。 OSP表面仕上げテクノロジーの詳細を取得するために、OSPについてほとんど知らない記事を参照できます。要約すると、各タイプには独自の利点と短所があります。電子製品の使用目的、パフォーマンス要件、コスト、腐食抵抗、ICT（インサーキットテスト）、ホールフィルなどに応じて、最適な表面仕上げを選択する必要があります。あなたの結論がより正確になります。
これらのタイプの表面仕上げを、一般的に言えば、コスト、イメージ、OSPは最も安価ですが、Enigは最もコストがかかります。腐食抵抗の観点から、HaslとIMSNには最高の腐食抵抗能力がありますが、画像は最悪です。 ICTに関しては、OSPだけが最悪であり、他の人も同様に良いです。穴の充填に関しては、HaslとEnigは他のタイプよりも優れています。
表面仕上げの選択
PCBの表面仕上げの選択は、PCB製造の最も重要なステップです。これは、プロセスの収量、リワーク数、フィールドの故障率、テスト能力、スクラップレート、コストに直接影響するためです。アセンブリに関するすべての重要な考慮事項は、最終製品の高品質とパフォーマンスを確保するために、表面仕上げの選択に取り込まなければなりません。
PCBアセンブリプロセスでは、異なるポジションを持つ人々は、表面仕上げを選択する方法について異なる意見を持っています。図6はいくつかのアイデアを示しています。
選択する表面仕上げ| JHY PCB
どうやら、異なるポジションを持つ人々は、選択基準が異なります。どんなタイプが選択されていても、PCBとPCBアセンブリの品質、パフォーマンス、信頼性について考慮されていない人々の要件と利便性にのみ対応します。
上記の各タイプの表面仕上げの導入に基づいて、一部の属性は選択標準として最も重要な要素です。以下の表は、各タイプの表面仕上げが持っている属性を示しています。 PCB製品の特定の要件と機能に基づいて、このテーブルに従って完全な表面仕上げオプションを選択できます。
今日、環境問題は電子分野でますます重要になっています。生成された有害物質を抑制するために、ROHSはEUによって公開されています。鉛フリーとも呼ばれるROHSは、有害物質の制限の略です。指令2002/95/ECとしても知られるROHSは、欧州連合で発信され、電気製品および電子製品に見られる6つの危険物の使用を制限しています。 2006年7月1日以降のEU市場のすべての該当する製品は、ROHSコンプライアンスに合格する必要があります。 ROHSは、エレクトロニクス業界全体と多くの電気製品にも影響を与えます。したがって、鉛フリーのはんだで表面仕上げには、将来的にはより多くのフォロワーがいます。
JHY PCBは、さまざまな表面仕上げのPCBを計算するためのオンライン価格計算機を提供しています。以下のボタンをクリックしてPCB見積もりページを入力すると、さまざまな表面仕上げオプションを入力することにより、PCBの価格が表面仕上げ変換によってどのように変化するかがわかります。
