プリント基板への表面処理の種類と比較

2019/8/8 追記更新 —  OSP・ENIG・HASL・HASL(LF)の画像紹介

表面処理とは?


銅が露出ランド部分はこのまま放置すると、一週間ぐらい経ってランド表面は酸化してしまい、はんだ濡れ性は低下して、使えなくなります。ランドに施す表面処理は酸化反応を防止することができます。

プリント回路基板(PCB)の表面処理の種類が多くあります。基板の用途、あるいは自分の意図に応じて表面処理を選択します。

表面処理の比較:


 


1.熱風半田レベラー(HASL)

HASLは表面処理で最も一般的に使われています。 現在、HASLは2タイプがあります。有鉛半田レベラーと鉛フリー半田レベラーです。

定義 適用場合
プリント基板を溶融したはんだに浸せき塗布し、余分なはんだを熱風で吹き飛ばして仕上げる最も一般的な基板表面処理です。 通常は鉛入りハンダ処理とも呼ばれています。
1.表面の平滑度が良くないため、手作業で実装するのはお勧めです。
2.スルーホール内壁にはんだは付いていますので、穴径は実際データの指定値より小さいです。3.部品サイズは小さい場合、 ENIGまたは水溶性プリフラックスをご利用ください。

2.OSP:水溶性プリフラックス


定義 適用場合
銅箔の表面に防錆成分を化学的に吸着させて、水溶性プリフラックスを塗布し、いわゆる防錆処理です 1.複数リフローするのは危険です。基板は使えなくなるかもしれません。

2.保管期間は短く、開封後24時間内使ってください。

3.表面の平滑度とはんだ付け性はHASLより優れます。

 

3.無電解銀メッキ


無電解銀メッキはより良い表面処理の製法です。

 

定義 適用場合
– >簡単な製法で、鉛フリー半田とSMTに適します。

– >表面は非常に平坦です。

– >非常に細いトレースに適しています。

– >低コスト


– >貯蔵条件に厳しい。汚染されやすい。– >溶接強度に問題があるかもしれません(微小穴の問題)。– >電子移動現象が起こりやすく、はんだマスク下の銅は電解腐食現象を起こす。– >電気テストには難しい

 

4.無電解スズメッキ


無電解スズメッキは最も顕著な銅とスズの置換反応です。

利点 弱点
– >水平生産ラインに適しています。

– >微妙なトレース処理、鉛フリー半田、特に圧着技術に適しています。

– > SMTに適した非常に良い平坦度。

– > 良好な貯蔵条件が必要で、錫ウィスカの成長を制御するために貯蔵6ヶ月以上しないほうがいいです。

– >接点スイッチには適していません。

– >半田マスク加工の要求に厳しい、または半田マスクはオフになります。

– >複数の溶接の場合、N2ガスの保護が必要です。

– >電気テストには難しい。

5.無電解金メッキ(ENIG)


ENIGは広く使用されている表面処理製法です。

定義 適用場合
銅箔むき出し部分にニッケル・薄い金をかける表面処理です。金は酸化しない(難い)貴金属ため、酸化反応を防止することができます。
1.表面の平滑度が高く、表面実装に適します。2.他の方法に比べて、はんだづけ性は一番優れます。3.複数リフローされでも、はんだ付け性は劣化しません。

6.ハードゴールド(電解金メッキ)


電気ニッケルメッキは、ハードゴールドとソフトゴールドに分けられます。ハードゴールド(金、コバルト合金など)はゴールデンフィンガー(接続設計)によく使われます。ソフトゴールドは純金です。

ハードゴールドは、主に金および銅線の結合のために、主にICキャリアボード(PBGAなど)で使用されます。ゴールドフィンガーエリアは、メッキに追加の導電トレースを追加する必要があります。

 

利点 弱点
– >より長い貯蔵時間 > 12ヶ月。

– >接点スイッチと金線結線に適しています。

– >電気試験に適しています。

– >コストが高い、金が厚い。

– >ゴールドフィンガーを電気メッキするには追加の導電トレースが必要です。

– >金の厚さの一貫性がないので、ハードゴールドは常に溶接に使用されていません。

– >メッキ表面の均一性の問題。

– >メッキされたニッケル金はラインの端を包みません。

– >アルミニウム微量結合には適していません。

ENIG とHard Gold の比較

7.ニッケルパラジウム(ENEPIG)


ニッケルパラジウムは現在PCBに使用され始めており、ENEPIGは半導体に使用されて、金とアルミニウムのトレース結合に適しています。

 

定義 適用場合
– >ICキャリアボードへの適用、金線結合、アルミニウム結合、鉛フリー半田付けに適しています。

– > ENIGと比較して、ニッケル腐食(黒板)の問題はありません。 コストはENIGやニッケルよりも安いです。

– >長い貯蔵時間。

– >さまざまな表面処理製法およびボードに適しています。


– >複雑な製法。 制御が難しい。– >ENEPIGは新しい方法で、十分に成熟していません。

 

 

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銅が露出ランド部分はこのまま放置すると、一週間ぐらい経ってランド表面は酸化してしまい、はんだ濡れ性は低下して、使えなくなります。ランドに施す表面処理は酸化反応を防止することができます。
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