ENIG 대 다른 PCB 표면 완공: 왜 몰입 금이 눈에 띄는가

전극적 니켈 몰입 금 (ENIG) 은 신뢰성, 용접 가능성 및 고성능 전자 장치와의 호환성으로 평가되는 프리미엄 PCB 표면 마무리로서 명성을 얻었습니다.하지만 HASL 같은 대안으로시장에서 경쟁하는, 몰입 주황, OSP, 몰입 은, 올바른 마무리 선택은 비용, 성능, 응용 필요를 균형에 달려 있습니다.이 가이드는 ENIG를 다른 일반적인 PCB 표면 완공과 비교합니다., 그들의 강점, 약점 및 이상적인 사용 사례를 분해하여 엔지니어와 구매자가 프로젝트에 대한 정보에 기반한 결정을 내리는 데 도움이됩니다.

주요 내용
1.ENIG는 대부분의 마무리 제품과 비교하여 우수한 용접성, 부식 저항성 및 유효기간 (> 1 년) 을 제공하며 의료, 항공우주 및 높은 신뢰성 전자 장치에 이상적입니다.
2평평한 표면 (±2μm 허용) 은 얇은 피치 구성 요소 (≤0.4mm 피치) 를 지원하며, 밀도가 높은 디자인에서 HASL의 불규칙한 마무리 (±10μm) 를 능가합니다.
3ENIG는 HASL 또는 OSP보다 1.5~2.5배 더 비싸지만, 장기적인 신뢰성은 중요한 애플리케이션에서 현장 장애를 60% 감소시킵니다.
4모든 필요에 맞는 단 하나의 마감은 없습니다: HASL는 저비용 소비자 전자제품, 납 없는 산업 시스템에서의 몰입 틴, 그리고 짧은 수명, 고속 장치에서의 OSP에서 탁월합니다.

ENIG 는 무엇 입니까?
ENIG는 구리 PCB 패드에 화학적 퇴적 (전기가 필요하지 않은) 을 통해 적용되는 2층 표면 완화입니다.

1니켈 층 (36μm): 구리와 금 사이의 장벽으로 작용하여 용접제조에 구리의 확산을 방지하고 기계적 강도를 향상시킵니다.
2금층 (0.05μm~0.2μm): 닉을 산화로부터 보호하는 얇고 순수한 금 코팅으로 장기간 용접성을 보장합니다.

전기가 없는 니켈 퇴적은 화학 욕조를 사용하여 작은 부분이나 밀집된 부분에도 균일하게잠수 금은 닉엘의 상층층을 리옥스 반응으로 대체하여 평평한, 일관된 마무리.

ENIG 가 다른 PCB 표면 가공 제품 과 비교 하는 방법
각 표면 마감은 특정 응용 분야에 맞춘 고유 한 특성을 가지고 있습니다. 아래 표는 주요 차이점을 강조합니다.

딥 다이브: ENIG 대 대안
1ENIG 대 HASL (고온 공기 용매 평형)
HASL는 가장 비용 효율적인 마무리이며, 녹은 용접 (연무성 Sn-Cu 또는 전통적인 Sn-Pb) 을 사용하여 담수하여 열기로 평준화합니다.

a.ENIG 장점:
평면성: 0.4mm pitch BGA 또는 QFNs HASL의 비평한 표면 (연금 멘리스쿠스 때문에) 에 중요한 것은 미세한 pitch 설계에서 40%로 브리딩 위험을 증가시킵니다.
유효기간: ENIG의 금층은 산화에 무기한 저항하고, HASL의 용접은 12개월 이상 훼손되어 용접성을 감소시킨다.
고온 성능: ENIG는 300 °C + 재흐름 주기에 견딜 수 있습니다. (자동차 하부 전자제품에 이상적입니다.)

b.HASL 장점:
비용: ENIG보다 50~60% 저렴하며, 큰 부품 (≥0.8mm pitch) 을 가진 대용량 소비 전자제품 (예: TV, 라우터) 에 이상적입니다.
내구성: 더 두꺼운 용매 층 (5 25μm) 은 ENIG의 얇은 금보다 더 잘 스크래치에 저항하며 저렴한 조립에서 수동 처리에 유용합니다.

c.최고의 용도:
ENIG: 의료기기, 항공우주 센서, 5G 기지국
HASL: 저렴한 가전, LED 조명과 큰 패드.

2ENIG 대 몰입 틴
침수 틴은 화학 반응에 의해 순수한 틴의 얇은 층을 퇴적시켜 평평하고 납 없는 완성도를 제공합니다.

a.ENIG 장점:
틴 머스크 저항성: ENIG는 유연한 환경 (≥60% RH) 에서 몰입 틴에 대한 우려인 전도성 틴 머스크 (단순한 필라멘트로 인해 단편화) 의 위험이 없습니다.
부식 저항성: ENIG는 1000 시간 이상 소금 스프레이 (ASTM B117) 에 생존하며, 해상 또는 산업용에 필수적인 침수 염료에는 300 시간 이상 생존합니다.
솔더 합동 신뢰성: ENIG의 니켈 층은 솔더와 더 강한 금속 간 결합을 형성하여 진동에 취약한 장치 (예: 드론) 의 합동 고장을 줄입니다.

b. 침몰 틴 장점:
비용: ENIG보다 30%~40% 저렴하며, 비슷한 평면성으로 중급 산업용 컨트롤러 (0.5mm pitch) 에 적합합니다.
납 없는 준수: 순수한 진은 니켈이 없는 엄격한 RoHS 표준을 충족시켜 니켈 제한이 있는 시장 (예를 들어, 일부 의료기기) 에 호소합니다.

c.최고의 용도:
임플란테블 의료기기, 항공용 PCB.
몰입 틴: 자동차 ADAS, 산업용 모터 드라이브.

3. ENIG 대 OSP (오rgan적 용접성 보존제)
OSP는 구리를 산화로부터 보호하는 얇은 유기 필름 (벤조트리아졸 유성물) 이며, 용접 과정에서 녹아 신선한 구리를 노출시킵니다.

a.ENIG 장점:
유효기간: ENIG는 저장에서 1년 이상 지속되며 OSP는 3~6개월 내에 분해됩니다.
재작업 관용: OSP의 1 ∼ 2에 비해 5 + 리플로우 사이클을 생존하여 필드 장애를 더 쉽게 복구 할 수 있습니다.
환경 저항성: OSP 는 습기 나 화학물질 에 녹는 반면 ENIG 는 기름, 청소제, 습기에 저항 합니다.

b.OSP 장점:
비용: ENIG보다 50~60% 저렴하며 신호 무결성에 최소한의 영향을 미칩니다. 금속 층이 신호 손실을 유발하는 고속 PCB (5G, 100Gbps 데이터 링크) 에 이상적입니다.
초평면: ±1μm 허용량은 0.4mm pitch 구성 요소에 적합하며, 임피던스 제어를 복잡하게하는 금속 층이 없습니다.

c.최고의 용도:
ENIG: 오래 사용할 수 있는, 열악한 환경 장치 (석유 기구 센서, 위성)
OSP: 단기 소비 전자제품 (스마트폰, 웨어러블), 고주파 PCB.

4ENIG 대 몰입 실버
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a.ENIG 장점:
타니시 저항성: 은은 높은 습도 (> 60% RH) 또는 황이 풍부한 환경 (예를 들어, 산업 공장) 에서 타니시 (흑화) 를 일으키며 용접성을 감소시킵니다. ENIG의 금층은 완전히 타니시 (영화) 에 저항합니다.
솔더 합성 강도: ENIG의 니켈-솔더 결합은 은-솔더보다 30% 강하며, 고 진동 응용 프로그램 (예를 들어 자동차 엔진 부대) 에서 중요합니다.
일관성: 몰입 은은 고전압 PCB에서 "황금 이동" (데인드라이트 성장) 으로 고통받을 수 있으며, 단축 될 위험이 있습니다. ENIG는이 문제를 피합니다.

b.잠식 은 장점:
속도: ENIG보다 더 빠른 처리 (5~10분 대 30~45분), 시간 민감한 프로젝트의 진행 시간을 줄입니다.
비용: ENIG보다 30~40% 저렴하고, 틴이나 OSP보다 더 나은 전도성으로 통신 장비 (루터, 기지 스테이션) 에 적합합니다.

c.최고의 용도:
ENIG: 높은 신뢰성, 고전압 시스템 (EV 인버터, 항공 우주).
몰입 실버: 통신, 군사용 PCB, 온건한 습도 노출

ENIG에 대한 일반적인 문제들 (그리고 그들을 완화하는 방법)
ENIG는 뛰어난 성능을 제공하지만, 신중한 제조를 요구하는 독특한 과제를 가지고 있습니다.
1블랙 패드 결함
블랙 패드 (Black Pad) 는 금 퇴적 과정에서 니켈이 염색되어 니켈-금 인터페이스에서 깨지기 쉬운, 용접되지 않는 층을 생성할 때 발생합니다.

a. 금에 잠겨있는 동안 니켈을 과잉 발각하는 것.
b. 오염된 금으로 칠한 욕조.

완화:

a. IPC-4552 (니켈 금 가공 표준) 의 규격에 따라 인증된 제조업체를 사용한다.
b. 니켈의 무결성을 확인하기 위해 ENIG 패드의 가로 절단을 검사한다 (흑화되지 않는다).

2비용
ENIG의 더 높은 가격 (1.8~2.5x HASL) 은 저수익률 제품에 대해 금지 될 수 있습니다.

완화:

a. ENIG를 선택적으로 사용한다: 중요한 패드 (예를 들어, BGA) 에서만 사용하며 비중적인 영역 (공개 핀) 에서 HASL을 사용한다.
b.대량 생산을 위해 제조업체와 대량 가격을 협상합니다.

3금 두께 조절
금의 과잉 (> 0.2μm) 은 용접기의 깨지기 (약한 관절) 를 유발하고, 금의 부족 (< 0.05μm) 은 니켈을 노출시킵니다.

완화:

a. 대부분의 용도로 0.05~0.1μm의 금 두께를 지정한다.
b.QC 중에 두께를 확인하기 위해 X선 형광 (XRF) 을 사용한다.

올바른 마무리 를 선택하는 방법
표면 가공 선택은 5가지 주요 요소에 달려 있습니다.
1. 컴포넌트 피치
a.≤0.4mm 진도: ENIG, OSP 또는 몰입 틴 (평면 마감).
b.≥0.8mm pitch: HASL (비용 효율적) 또는 몰입 은.

2유효기간
a.1년: ENIG (ideal) 또는 몰입 틴.
b.3~6개월: OSP 또는 몰입 은.

3환경 노출
높은 습도/금: ENIG (1000시간 이상 소금 스프레이)
b. 낮은 습도: 침수 틴, 은, 또는 HASL.
c.황/화학물질: ENIG (성충성)

4비용 감수성
a.예산중심: HASL 또는 OSP.
b.중급: 침수 틴 또는 은.
c.고위 신뢰성: ENIG (저하 고장율로 정당화)

5산업 표준
a.의료 (ISO 13485): ENIG (생물 호환성, 장수기간)
b.자동차 (IATF 16949): ENIG 또는 몰입 틴 (진동 저항성).
c. 항공우주 (AS9100): ENIG (극한 온도 성능).

실제적 응용 예
1임플란트 가능한 의료기기
필요: 생물 호환성, 5년 이상 유효기간, 부식 저항성.
마감: ENIG (니켈 금은 무활성, 체액에 저항한다).
결과: 페이시머와 신경 자극제에서 99.9% 신뢰성

25G 기지국
0.4mm BGA 호환성, 고주파 신호 무결성
마무리: ENIG (평평한 표면 은 신호 손실 을 최소화 한다. 금 은 외부 부식 에 저항 한다.)
결과: 현장실험에서 HASL에 비해 30% 적은 신호 실패가 발생했습니다.

3소비자 스마트폰
필요: 저렴한 비용, 0.4mm pitch 부품, 짧은 유통 기간 (6개월).
마무리: OSP (최저 값의 평면 마무리, 장치 수명에 충분합니다.)
결과: ENIG에 비해 단위비용이 50% 더 낮고 신뢰성이 인정된다.

4EV 배터리 관리 시스템
필요: 높은 진동 저항, 125 °C 작동 온도, 0.5mm pitch.
마감: ENIG (강한 용매 관절; 니켈은 높은 온도에 견딜 수 있습니다.)
결과: 필드 실패의 70% 감소는 몰입 은에 비해

자주 묻는 질문
Q: ENIG는 납 없는 용매와 호환되나요?
A: 예. ENIG는 Sn-Ag-Cu (SAC) 납 없는 용매를 사용하여 RoHS 요구 사항을 충족하는 강한 금속 간 결합 (Cu6Sn5 및 Ni3Sn4) 을 형성합니다.

Q: ENIG는 유연 PCB에 사용할 수 있습니까?
A: 예. ENIG는 롤 된 구리 (플렉스 PCB에서 사용되는) 에 잘 붙어 있으며, 니켈은 구부러기를 견딜 수 있는 유연성을 제공합니다. (10,000 + 사이클).

Q: ENIG가 고주파 신호에 어떤 영향을 미치나요?
A: ENIG의 얇은 금층 (0.05μm 0.2μm) 은 임피던스에 최소한의 영향을 미치므로 5G (28GHz+) 및 레이더 (60GHz+) PCB에 적합합니다. HASL과 같은 두꺼운 마무리보다 뛰어난 성능을 제공합니다.

Q: ENIG의 최소 패드 크기는 무엇입니까?
A: ENIG는 0.2mm × 0.2mm 정도로 작은 패드를 안정적으로 코팅하여 01005 패시브와 마이크로 BGA에 이상적입니다.

Q: ENIG는 다른 마감물 보다 환경 친화적 인가요?
A: ENIG는 전해질 금화보다 금을 덜 사용하며 환경 영향을 줄입니다.

결론
ENIG는 높은 신뢰성, 고성능 PCB를 위한 프리미엄 표면 완공으로 돋보이며, 타의 추종을 불허하는 용접성, 부식 저항성 및 미세한 피치 호환성을 제공합니다.HASL 같은 대안은, 몰입 틴, OSP, 몰입 은 특정 사용 사례에서 우수한그리고 자동차 산업.

완성품 선택과 애플리케이션 요구사항의 조화를 통해 구성 요소의 피치, 유통기간, 환경 및 예산으로 인해 엔지니어들은 성능과 비용을 효율적으로 균형 잡을 수 있습니다.실패가 불가능한 프로젝트, ENIG의 더 높은 초기 비용은 현장 고장 및 보증 청구의 감소로 인한 장기적인 절감에 비해 희미합니다.