2025-08-21
पीसीबी विनिर्माण में, सतह खत्म एक महत्वपूर्ण लेकिन अक्सर अनदेखा घटक है जो सोल्डरेबिलिटी, संक्षारण प्रतिरोध और दीर्घकालिक विश्वसनीयता को प्रभावित करता है।दो सबसे लोकप्रिय उच्च प्रदर्शन खत्म ENIG (Electroless निकल विसर्जन सोना) और ENEPIG (Electroless निकल विसर्जन सोना) हैंहालांकि दोनों में निकेल और सोने की परतें होती हैं, लेकिन उनकी अलग संरचनाएं उन्हें उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स से लेकर एयरोस्पेस सिस्टम तक विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए अधिक उपयुक्त बनाती हैं।
यह मार्गदर्शिका ENEPIG और ENIG के बीच अंतरों को तोड़ती है, उनकी संरचना, विनिर्माण प्रक्रियाओं, प्रदर्शन विशेषताओं और आदर्श उपयोग के मामलों की तुलना करती है।क्या आप लागत को प्राथमिकता दे रहे हैंपीसीबी की आवश्यकताओं के अनुरूप निर्णय लेने में मदद मिलेगी।
ENIG और ENEPIG क्या हैं?
एनआईजी और एनईपीआईजी दोनों ही विसर्जन आधारित सतह परिष्करण हैं, जो तांबे के निशानों को ऑक्सीकरण से बचाने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं जबकि एक सोल्डरेबल सतह प्रदान करते हैं। उनकी स्तरित संरचनाएं उन्हें अलग करती हैंः
ENIG (इलेक्ट्रोलेस निकेल इमर्शन गोल्ड)
एनआईजी में दो परतें होती हैं जो खुले तांबे के पैड पर लगाई जाती हैंः
a.Electroless Nickel (Ni): एक 515μm मोटी परत जो तांबे और सोने के बीच एक बाधा के रूप में कार्य करती है, प्रसार को रोकती है। यह कठोरता और संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करती है।
b.Immersion Gold (Au): एक 0.05 ‰ 0.2μm पतली परत जो निकल को ऑक्सीकरण से बचाती है और उत्कृष्ट सोल्डरेबिलिटी सुनिश्चित करती है।
ENEPIG (इलेक्ट्रोलेस निकेल इलेक्ट्रोलेस पैलाडियम इमर्शन गोल्ड)
एनईपीआईजी ने संरचना में एक पैलैडियम परत जोड़ दी है, जिससे तीन परतों का फिनिश बनता हैः
a.Electroless Nickel (Ni): 5 ′′15μm मोटी, ENIG के समान, एक आधार बाधा के रूप में कार्य करती है।
b.Electroless Palladium (Pd): निकेल और सोने के बीच 0.1×0.5μm की एक परत जो संक्षारण प्रतिरोध को बढ़ाती है और निकेल-सोने के प्रसार को रोकती है।
c. डुबकी सोना (Au): 0.05 ‰ 0.2μm मोटाई, ENIG के समान, लेकिन पल्लाडियम परत के लिए धन्यवाद बेहतर आसंजन के साथ।
एनआईजी और एनईपीआईजी का निर्माण कैसे किया जाता है
इन परिष्करणों के लिए उत्पादन प्रक्रियाओं में समानताएं हैं, लेकिन प्रमुख चरणों में भिन्नताएं हैं, जो उनके प्रदर्शन को प्रभावित करती हैंः
एनआईजी निर्माण प्रक्रिया
1सफाई: तांबे की सतहों को तेल, ऑक्साइड और प्रदूषकों को हटाने के लिए साफ किया जाता है।
2माइक्रोएटचिंग: एक हल्के एसिड एटचिंग निकेल चिपकने में सुधार के लिए एक मोटी तांबे की सतह बनाता है।
3इलेक्ट्रोलेस निकेल जमाव: निकेल रासायनिक प्रतिक्रिया (बिना बिजली के) के माध्यम से जमा होता है, जो तांबे पर एक समान परत बनाता है।
4विसर्जन स्वर्ण जमाव: स्वर्ण एक गैल्वानिक प्रतिक्रिया के माध्यम से सतह पर निकल की जगह लेता है, जिससे एक पतली, सुरक्षात्मक परत बनती है।
ENEPIG विनिर्माण प्रक्रिया
1सफाई और माइक्रोएचिंगः तांबे की सतह तैयार करने के लिए ENIG के समान।
2.इलेक्ट्रोलेस निकेल डिपोजिशन: एनआईजी के समान, आधार परत बनाते हुए।
3इलेक्ट्रोलेस पैलाडियम जमाव: पैलाडियम रासायनिक रूप से निकल पर जमा होता है, जिससे निकल को सोने के साथ प्रतिक्रिया करने से रोकता है।
4गोल्ड डिपोजिशनः गोल्ड सतह पर पैलेडियम की जगह लेता है, पैलेडियम परत ENIG की तुलना में मजबूत आसंजन सुनिश्चित करती है।
प्रदर्शन में मुख्य अंतर
एनईपीआईजी में पैलाडियम के जोड़ने से एनआईजीआईजी की तुलना में विशिष्ट प्रदर्शन विशेषताएं उत्पन्न होती हैंः
1. जुदाई की क्षमता
एनआईजीः उत्कृष्ट प्रारंभिक मिलाप क्षमता, लेकिन निकल समय के साथ मिलाप के साथ भंगुर इंटरमेटलिक यौगिकों (आईएमसी) का गठन कर सकता है, विशेष रूप से सीसा मुक्त मिलाप (जैसे, एसएसी 305) के साथ।यह उच्च तापमान अनुप्रयोगों में संयुक्त ताकत को कम कर सकता है.
ENEPIG: पैलाडियम परत एक बफर के रूप में कार्य करती है, IMC के गठन को धीमा करती है और कई रिफ्लो चक्रों के बाद भी (ENIG के लिए 5 ′′ 10 बनाम 3 ′′ 5 तक) सोल्डरेबिलिटी बनाए रखती है।यह इसे पीसीबी के लिए आदर्श बनाता है जिसके लिए पुनः कार्य या कई विधानसभा चरणों की आवश्यकता होती है.
2संक्षारण प्रतिरोध
एनआईजीः निकेल अच्छा संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करता है, लेकिन पतली सोने की परत में पिनहोल निकेल को नमी के संपर्क में ला सकते हैं, जिससे ′′ब्लैक पैड′′ दोष ′′जली हुई निकेल होती है जो वेल्डेबिलिटी को कम करती है।
एनईपीआईजीः पैलेडियम सोने की परत में पिनहोल्स को भरता है और निकल की तुलना में अधिक संक्षारण प्रतिरोधी है, जिससे ब्लैक पैड का जोखिम 70% से 80% तक कम हो जाता है। यह नम या नम वातावरण में बेहतर प्रदर्शन करता है (जैसे,समुद्री इलेक्ट्रॉनिक्स).
3तार बंधन क्षमता
एनआईजी: सोने की तारों के बंधन के लिए स्वीकार्य (सेमीकंडक्टर पैकेजिंग में आम है), लेकिन पतली सोने की परत कई बंधन के साथ पहन सकती है।
ENEPIG: पैलेडियम परत सोने के आसंजन को बढ़ाती है, जिससे यह सोने और एल्यूमीनियम तारों दोनों के बंधन के लिए उपयुक्त हो जाती है। यह बिना गिरावट के उच्च बंधन गिनती (1000 + बनाम 500 ¢ 800 के लिए ENIG) का समर्थन करता है।
4. लागत
ENIG: कम सामग्री और चरणों के कारण कम लागत ⇒ समान पीसीबी मात्रा के लिए ENEPIG की तुलना में आम तौर पर 10~20% सस्ता।
एनईपीआईजी: पैलाडियम परत सामग्री और प्रसंस्करण लागत में वृद्धि करती है, जिससे यह अधिक महंगा हो जाता है लेकिन अक्सर बेहतर विश्वसनीयता के कारण उचित होता है।
तुलनात्मक तालिकाः ENIG बनाम ENEPIG
| विशेषता | एनआईजी | एनईपीआईजी |
|---|---|---|
| परत संरचना | नी (515μm) + औ (0.050.2μm) | नी (515μm) + पीडी (0.10.5μm) + औ (0.050.2μm) |
| वेल्डेबिलिटी (रिफ्लो साइकिल) | ३५ चक्र | 5~10 चक्र |
| जंग प्रतिरोध | अच्छा (ब्लैक पैड का खतरा) | उत्कृष्ट (पल्लाडियम दोषों को कम करता है) |
| तार बंधन | केवल सोने का तार (सीमित चक्र) | सोने और एल्यूमीनियम के तार (अधिक चक्र) |
| लागत (सम्बन्धी) | कम (100%) | उच्चतर (110-120%) |
| कठोरता (विकर्स) | 400 ¥ 500 एचवी | 450-550 एचवी (पल्लाडियम कठोरता जोड़ता है) |
| तापमान प्रतिरोध | 150°C तक (अल्पकालिक) | 200°C तक (छोटी अवधि के लिए) |
एनआईजी के लिए आदर्श अनुप्रयोग
एनआईजी का प्रदर्शन और लागत का संतुलन इसे कई मुख्यधारा के अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता हैः
1उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स
स्मार्टफोन, लैपटॉप और टैबलेटः एनआईजी इनडोर उपयोग के लिए पर्याप्त संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करता है और कम लागत पर ठीक पिच घटकों (0.4 मिमी बीजीए) का समर्थन करता है।
पहनने योग्य उपकरण: इसकी पतली सोने की परत छोटे, कम बिजली वाले उपकरणों के लिए अच्छी तरह से काम करती है जहां पुनः कार्य दुर्लभ है।
2औद्योगिक नियंत्रण
पीएलसी और सेंसर: एनआईजी मध्यम तापमान (125 डिग्री सेल्सियस तक) और कभी-कभी धूल या नमी के संपर्क में आता है, जिससे यह कारखाने के वातावरण के लिए एक लागत प्रभावी विकल्प बन जाता है।
3कम मात्रा में प्रोटोटाइप
एनआईजी की कम लागत और व्यापक उपलब्धता इसे प्रोटोटाइप और छोटे बैच उत्पादन के लिए आदर्श बनाती है, जहां दीर्घकालिक विश्वसनीयता बजट की तुलना में कम महत्वपूर्ण है।
एनईपीआईजी के लिए आदर्श अनुप्रयोग
एनईपीआईजी के बेहतर प्रदर्शन से इसकी अधिक लागत का कारण मांग वाले वातावरण में होता है:
1एयरोस्पेस और रक्षा
विमानन और रडार प्रणालीःएनईपीआईजी आर्द्रता और नमक छिड़काव से संक्षारण का प्रतिरोध करता है (हवा और समुद्री अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण) और चरम तापमान चक्र (-55 °C से 125 °C) के माध्यम से सोल्डरेबिलिटी बनाए रखता है.
2चिकित्सा उपकरण
प्रत्यारोपित और नैदानिक उपकरणः पैलाडियम परत काले पैड दोषों को रोकती है, बाँझ या शरीर द्रव वातावरण में जैव संगतता और दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित करती है।
3उच्च विश्वसनीयता वाली ऑटोमोबाइल इलेक्ट्रॉनिक्स
एडीएएस और ईवी पावर मॉड्यूलः एनईपीआईजी हुड के नीचे के तापमान (१५० डिग्री सेल्सियस तक) और दोहराए गए थर्मल साइकिल का सामना करता है, जिससे सुरक्षा-महत्वपूर्ण प्रणालियों में सोल्डर जोड़ों की विफलता का जोखिम कम होता है।
4तार बंधन अनुप्रयोग
अर्धचालक पैकेजिंग और आरएफ मॉड्यूलः एल्यूमीनियम तार बंधन और उच्च बंधन संख्या के साथ ENEPIG की संगतता इसे उच्च आवृत्ति उपकरणों (5G, रडार) के लिए आदर्श बनाती है।
आम गलतफहमी
A.ENEPIG हमेशा ENIG से बेहतर होता है: यह सच नहीं है कि ENIG कई अनुप्रयोगों के लिए पर्याप्त है और इसकी कम लागत मूल्य-संवेदनशील बाजारों में एक लाभ है।
B. ¥ENIG ¥ काली पैड दोष अपरिहार्य है ¥: उचित प्रक्रिया नियंत्रण (उदाहरण के लिए, स्नान रसायन को बनाए रखना, सोने की मोटाई को सीमित करना) गुणवत्ता केंद्रित विनिर्माण में काली पैड जोखिम को < 1% तक कम करता है।
C.ENEPIG में पैलाडियम इसे बहुत महंगा बनाता है: उच्च विश्वसनीयता वाले अनुप्रयोगों के लिए, ENEPIG की लंबी जीवन अवधि और कम पुनः कार्य लागत अक्सर इसकी उच्च अग्रिम कीमत की तुलना में होती है।
एनआईजी और एनईपीआईजी के बीच कैसे चुनें
निर्णय लेने के लिए इन कारकों पर विचार करें:
1विश्वसनीयता की आवश्यकताएंः यदि आपका पीसीबी कठोर वातावरण (नमी, नमक, चरम तापमान) में काम करता है या कई बार रिफ्लो की आवश्यकता होती है, तो एनईपीआईजी निवेश के लायक है।
2लागत संवेदनशीलताः उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स या कम मात्रा वाली परियोजनाओं के लिए जहां दीर्घकालिक विश्वसनीयता द्वितीयक है, ENIG बेहतर मूल्य प्रदान करता है।
3इकट्ठा करने की आवश्यकताएंः पीसीबी के लिए एनईपीआईजी को बेहतर माना जाता है, जिसके लिए पुनर्मिलन, तार बंधन, या सीसा मुक्त मिलाप की आवश्यकता होती है (जो सीसा वाले विकल्पों की तुलना में निकल को अधिक तनाव देता है) ।
4उद्योग मानकः एयरोस्पेस (AS9100) और चिकित्सा (ISO 13485) अक्सर अपनी बढ़ी हुई विश्वसनीयता के लिए ENEPIG को अनिवार्य करते हैं, जबकि उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स ENIG को स्वीकार कर सकते हैं।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
प्रश्न: क्या ENIG और ENEPIG का प्रयोग एक ही PCB पर किया जा सकता है?
उत्तर: हां, हालांकि यह दुर्लभ है। कुछ डिजाइन गैर-महत्वपूर्ण पैड के लिए ENIG और उच्च विश्वसनीयता वाले क्षेत्रों (जैसे, पावर कनेक्टर) के लिए ENEPIG का उपयोग करते हैं, लेकिन इससे विनिर्माण जटिलता बढ़ जाती है।
प्रश्न: एनआईजी और एनईपीआईजी की समाप्ति कब तक भंडारण में रहती है?
उत्तर: ENIG की शेल्फ लाइफ नियंत्रित परिस्थितियों (30°C, 60% आरएच) में 6 से 12 महीने होती है, जबकि ENEPIG इसकी पैलाडियम परत के कारण इसे 12 से 18 महीने तक बढ़ाता है।
प्रश्न: क्या एनईपीआईजी सीसा मुक्त मिलाप के साथ संगत है?
उत्तर: हाँ, और यह सीसा मुक्त मिलाप (जैसे, SAC305) के साथ ENIG की तुलना में बेहतर प्रदर्शन करता है, क्योंकि पैलाडियम भंगुर इंटरमेटलिक गठन को कम करता है।
प्रश्न: एनआईजी में काले पैड का कारण क्या है?
उत्तर: सोने की नली में सोने के जमा होने के दौरान या उससे दूषित होने के दौरान अत्यधिक उत्कीर्ण होने से छिद्रित निकेल बन सकता है, जो नमी के संपर्क में आने पर जंग लग जाता है (काला हो जाता है).
प्रश्न: क्या ENEPIG का उपयोग ठीक पिच वाले घटकों (≤0.3 मिमी पिच) के लिए किया जा सकता है?
उत्तर: हां, इसकी समान परत संरचना इसे ठीक-पीच बीजीए और क्यूएफपी के लिए उपयुक्त बनाती है, जो अक्सर सोल्डर ब्रिजिंग को रोकने में एनआईजी को पीछे छोड़ देती है।
निष्कर्ष
एनआईजी और एनईपीआईजी दोनों उच्च गुणवत्ता वाले सतह खत्म हैं, लेकिन उनकी विशिष्ट संरचनाएं उन्हें विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए बेहतर अनुकूल बनाती हैं। एनआईजी लागत-संवेदनशील, इनडोर या कम रीवर्क परिदृश्यों में उत्कृष्ट है,जबकि एनईपीआईजी की पैलाडियम परत कठोर वातावरण और उच्च प्रदर्शन प्रणाली के लिए बेहतर संक्षारण प्रतिरोध, मिलाप और विश्वसनीयता प्रदान करती है।
अपने चयन को अपने पीसीबी के परिचालन स्थितियों, असेंबली आवश्यकताओं और बजट के साथ संरेखित करके, आप इष्टतम प्रदर्शन और दीर्घायु सुनिश्चित करेंगे।यह निर्णय लागत और जोखिम को संतुलित करने के लिए आता है।, जबकि ENEPIG महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों में विफलताओं के जोखिम को कम करता है।
अपनी पूछताछ सीधे हमें भेजें
