(14−2−5) 回路基板の諸表面処理の比較
Indium Liyakathali
HASL、OSP、ENIG、ImAg、ImSnの比較
HASL
プリヒート→フラックス塗布→はんだ槽浸漬→熱風平滑化
2.5μm〜13μm
長所
長シェルフ寿命、耐久性・信頼性、濡れ性
欠点
平滑性、微細化、薄くできない、波うちやボール発生、(Cu食われ)
OSP
無色透明有機物被覆
0.3−0.5μm
長所
安価
欠点
耐久性(多数回リフロー)、短シェルフ寿命、導電性がない、目視不可
ENIG
長所
長シェルフ寿命、濡れ性良
欠点
ブラック・パッド、脆化(厚いAu)、接合界面脆化(Pリッチ層形成)、はんだマスクへの影響(マスクリフト、もぐりこみ)、
高価、Au不良による濡れ不良、P量調整、Cuとでガルバニック腐食
置換Ag
0.08〜0.3μm
欠点
退色、Agマイグレーション、平面状ミクロボイド、クリープ腐食(塩、S)
置換Sn
長所
安価、濡れ性良
欠点
はんだマスク侵食、Snウィスカ、IMC形成
その他
ENEPIG
SENIG(選択ENIG)
DIG(直接置換Au)
Zheng
SAC387
0.9Tm(168℃)
ImAg:0.5μm、ImSn:1.0μm、ENIG:2.3μmNi/0.2μmAu
Choubey
0.5mmピッチQFP
部品:Sn
部品:Sn0.7Cu
部品:Sn2.0Bi
Meilunas
Ni/Au上のCu6Sn5がCu上より厚い
Wong
Auburn
Sun
Sn−1Ag−0.5Cu−0.02Ni、11x10.5mm wCSP、60ボール
パッド表面処理
電解Ni/Au、OSP、はんだ印刷(SAC305)、置換Sn、無電解Ni/Pd/Au(ENEPIG)
高速ボールせん断試験
温度サイクル 2−40°〜125℃、15分保持/昇降温ramp
|
η |
β |
NiAu |
2913 |
6.07 |
OSP |
1125 |
6.19 |
はんだ |
2283 |
10.49 |
ImSn |
2287 |
10.08 |
NiPdAu |
2267 |
6.73 |
Bernard 表面処理とボイド
Pecht
QFP
125℃エージング
SnPb部品:Sn10Pb
Pbフリー部品:Sn、Sn0.7Cu、Sn2.0Bi
Alpha 2013
前田
DfR Tulkoff
・OSPの問題
めっきスルーホール充填
インサーキット試験ができない
・置換Agの問題
配線腐食(はんだマスク端でのガルヴァニック腐食)
界面でのマイクロボイド
クリープ腐食
・無電解Snの問題
IMC成長(保管とリフロー)
酸化
・ENIGの問題
ブラックパッド
界面のIMCの脆さ・・・機械的衝撃
・ENEPIGの問題
Pd厚みの制御・・・厚いと良くない。
3層めっき
・直接Au
・HASL
IMC成長
平滑度
Cu溶解
・無電解Pd
・ナノフィッシュ
ナノフィッシュ(Ormecon)・・・Agナノ粒子と導電ポリマ(ポリアニリン)の複合体
厚み50nm、Ag粒は4nm