2025-09-10
ग्राहक-मानवीकृत चित्रण
इलेक्ट्रॉनिक्स विनिर्माण की प्रतिस्पर्धी दुनिया में, विश्वसनीयता विशेष रूप से चिकित्सा उपकरणों, ऑटोमोटिव रडार और एयरोस्पेस सिस्टम जैसे मिशन-क्रिटिकल अनुप्रयोगों के लिए गैर-वार्तालाप योग्य है।ENEPIG (इलेक्ट्रोलेस निकेल इलेक्ट्रोलेस पैलाडियम इमर्शन गोल्ड) दर्ज करें, एक सतह फिनिश जो पीसीबी के लिए सोने के मानक के रूप में उभरा है, जिसके लिए बेहतर संक्षारण प्रतिरोध, मजबूत सोल्डर जोड़ों और सुसंगत तार बंधन की आवश्यकता होती है।
ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold) या इमर्शन सिल्वर जैसे पुराने फिनिश के विपरीत, ENEPIG में निकल और सोने के बीच एक पतली पैलाडियम परत जोड़ दी जाती है,दीर्घकालिक समस्याओं जैसे ब्लैक पैड दोषों और संक्षारण को हल करनायह तीन-परत डिजाइन बेजोड़ स्थायित्व प्रदान करता है, जिससे यह लागत से अधिक प्रदर्शन को प्राथमिकता देने वाले इंजीनियरों के लिए जाने का विकल्प बन जाता है।
टीइस गाइड में ENEPIG के अनूठे फायदे, तकनीकी संरचना, अन्य फिनिश के साथ तुलना और वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोगों में डुबकी लगाई गई है।चाहे आप जीवन रक्षक चिकित्सा उपकरण या मजबूत ऑटोमोटिव पीसीबी डिजाइन कर रहे हों, यह समझने में मदद मिलेगी कि एनईपीआईजी विकल्पों से बेहतर क्यों है, ताकि आप अधिक विश्वसनीय इलेक्ट्रॉनिक्स बना सकें।
महत्वपूर्ण बातें
1.एनईपीआईजी की त्रि-स्तर संरचना (निकल-पल्लैडियम-सोने) ′′ब्लैक पैड′′ दोषों को समाप्त करती है, जो एनआईजी की तुलना में 90% तक मिलाप जोड़ों की विफलताओं को कम करती है।
2उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध ENEPIG को कठोर वातावरण (ऑटोमोटिव अंडरहोड, औद्योगिक सुविधाएं) के लिए आदर्श बनाता है, जो नमक स्प्रे परीक्षण के 1,000+ घंटे का सामना करता है।
3तारों को बांधने की विश्वसनीयता बेजोड़ हैः एनईपीआईजी उन्नत पैकेजिंग के लिए महत्वपूर्ण 10 ग्राम से अधिक की खींच शक्ति वाले सोने और एल्यूमीनियम दोनों तारों का समर्थन करता है।
4लंबे शेल्फ जीवन (12+ महीने) और सीसा मुक्त मिलाप के साथ संगतता ENEPIG को उच्च मिश्रण, कम मात्रा में उत्पादन के लिए बहुमुखी बनाती है।
5जबकि एनईपीआईजी की कीमत एनआईजी की तुलना में 10 से 20% अधिक है, इसकी स्थायित्व पुनर्मिलन और क्षेत्र की विफलताओं को कम करके कुल जीवन चक्र लागत को कम करती है।
एनईपीआईजी क्या है?
एनईपीआईजी एक रासायनिक रूप से जमा सतह खत्म तांबे पीसीबी पैड की रक्षा करने के लिए बनाया गया है, मजबूत मिलाप जोड़ों को सक्षम, और तार बंधन का समर्थन। इसका नाम इसकी तीन परत संरचना को दर्शाता हैः
1.इलेक्ट्रोलेस निकेल: निकेल-फॉस्फोरस मिश्र धातु (711% फ़ॉस्फोरस) की 3μ6μm की परत जो एक बाधा के रूप में कार्य करती है, तांबे को मिलाप में फैलने से रोकती है और संक्षारण प्रतिरोध को बढ़ाती है।
2इलेक्ट्रोलेस पैलेडियम: एक अति पतली (0.05 ¢ 0.15μm) शुद्ध पैलेडियम परत जो निकल ऑक्सीकरण को रोकती है, ¢ ब्लैक पैड को समाप्त करती है, और तार बंधन आसंजन में सुधार करती है।
3विसर्जन सोना: उच्च शुद्धता वाले सोने की 0.03 ‰ 0.1μm की परत (99.9%+) जो अंतर्निहित परतों को धुंधला होने से बचाता है और आसानी से सोल्ड करने योग्य सुनिश्चित करता है।
पैलेडियम परत का महत्व
पैलाडियम परत ENEPIG का गुप्त हथियार है।
ए.निकल ऑक्सीकरण को रोकता है: भंगुर निकल ऑक्साइड के गठन को रोकता है, जो एनआईजी में ′′ब्लैक पैड′′ दोषों का कारण बनता है (सोल्डर जोड़ों की विफलता का एक प्रमुख कारण) ।
घनत्व को बढ़ाता हैः निकल और सोने के बीच मजबूत बंधन बनाता है, थर्मल साइकिल के दौरान विघटन को कम करता है।
सी.वायर बॉन्डिंग में सुधारः सोने और एल्यूमीनियम दोनों तारों के लिए चिकनी, सुसंगत सतह प्रदान करता है, जो उन्नत पैकेजिंग (जैसे, चिप-ऑन-बोर्ड डिजाइन) के लिए महत्वपूर्ण है।
परीक्षण डेटाः IPC-4556 मानकों के अनुसार पल्लाडियम त्वरित आर्द्रता परीक्षणों (85°C, 85% आरएच 500 घंटों के लिए) में निकल जंग को 95% तक कम करता है।
पीसीबी के लिए एनईपीआईजी के मुख्य लाभ
एनईपीआईजी का डिजाइन पारंपरिक परिष्करणों के सबसे बड़े दर्द बिंदुओं को संबोधित करता है, जिससे यह उच्च विश्वसनीयता वाले अनुप्रयोगों के लिए अपरिहार्य हो जाता है।
1ब्लैक पैड दोषों का उन्मूलन
ENIG समाप्तियों में ब्लैक पैड एक डरावना मुद्दा है: सोल्डरिंग के दौरान, निकल सोने के साथ प्रतिक्रिया करता है ताकि भंगुर निकल-सोने के यौगिकों का गठन हो सके, सोल्डर जोड़ों को कमजोर कर सके। ENEPIG की पैलाडियम परत एक बाधा के रूप में कार्य करती है,इस प्रतिक्रिया को पूरी तरह से रोकना.
a.परीक्षणः ENEPIG ने 1,000+ सॉल्डर जोड़ों के नमूनों में 0% ब्लैक पैड दोष दिखाए, जबकि समान परिस्थितियों में ENIG के लिए 15% (IPC-TM-650 2.6.17 परीक्षण) ।
b.Impact: ऑटोमोटिव रडार पीसीबी में, यह क्षेत्र की विफलताओं को 80% तक कम करता है, उच्च मात्रा वाले निर्माताओं के लिए प्रति वर्ष $500k+ द्वारा वारंटी लागत को कम करता है।
2उच्च संक्षारण प्रतिरोध
कठोर वातावरण में पीसीबी (जैसे, ऑटोमोटिव अंडरहोड, औद्योगिक संयंत्र) नमी, रसायनों और तापमान में उतार-चढ़ाव का सामना करते हैं जो खत्म होते हैं। एनेपिग की परतें जंग का विरोध करने के लिए एक साथ काम करती हैंः
a.निकल तांबे के पलायन को रोकता है।
b.Palladium ऑक्सीकरण और रासायनिक हमले (तेल, शीतलक) के लिए प्रतिरोधी है।
c.सोना नमी और धुंध को दूर करता है।
नमक छिड़काव परीक्षणः ENEPIG ने <5% संक्षारण के साथ ASTM B117 नमक छिड़काव परीक्षण के 1,000 घंटे का सामना किया, जबकि ENIG ने 30% संक्षारण और विसर्जन चांदी को 500 घंटे में विफल कर दिया।
3उन्नत पैकेजिंग के लिए विश्वसनीय तार बंधन
तार बंधन (पतले सोने या एल्यूमीनियम के तारों के साथ पीसीबी के लिए आईसी को जोड़ने) एक चिकनी, सुसंगत सतह की आवश्यकता होती है।
a.गोल्ड वायर बॉन्डः खींचने की ताकत औसतन 1215 ग्राम (ENIG के लिए 810 ग्राम के मुकाबले) है।
b. एल्यूमीनियम वायर बॉन्डः खींचने की ताकत औसत 1012 ग्राम है (एनआईजी अक्सर निकेल ऑक्सीकरण के कारण यहां विफल रहता है) ।
c.संगतिः एनईपीआईजी बांड का 99.5% आईपीसी-ए-610 वर्ग 3 मानकों को पूरा करता है, जबकि एनईआईजी के लिए 90%।
आवेदन: चिकित्सा पेसमेकर में, ENEPIG की तार बंधन विश्वसनीयता 10+ वर्षों तक समस्या मुक्त संचालन सुनिश्चित करती है।
4. विस्तारित शेल्फ लाइफ और पुनः कार्य करने की क्षमता
पीसीबी अक्सर असेंबली से पहले महीनों तक इन्वेंट्री में रहते हैं। एनईपीआईजी की स्थिरता यह सुनिश्चित करती है कि वे बिक्री योग्य रहेंः
a.शेल्फ लाइफः वैक्यूम सील पैकेजिंग में 12 महीने से अधिक (6 महीने विसर्जन चांदी/ओएसपी के लिए) ।
b.Rework सहिष्णुताः प्रोटोटाइप या क्षेत्र की मरम्मत के लिए महत्वपूर्ण बिना गिरावट के 10+ रिफ्लो चक्र (260 °C शिखर) का सामना करता है।
डेटाः 12 महीने तक संग्रहीत एनईपीआईजी पीसीबी में मिलाप में < 1% हानि हुई, जबकि विसर्जन चांदी में 30% हानि हुई।
5. सीसा मुक्त और उच्च आवृत्ति डिजाइनों के साथ संगतता
ENEPIG आधुनिक विनिर्माण और उच्च प्रदर्शन आवश्यकताओं के साथ निर्बाध रूप से काम करता हैः
a.लीड मुक्त मिलाप: Sn-Ag-Cu (SAC) मिश्र धातुओं के साथ संगत, RoHS और REACH मानकों को पूरा करते हैं।
b.उच्च आवृत्ति संकेतः पतली, समान सोने की परत 28GHz+ (5G और रडार के लिए महत्वपूर्ण) पर संकेत हानि को कम करती है, जिसमें सम्मिलन हानि ENIG की तुलना में 10% कम होती है।
एनईपीआईजी बनाम अन्य पीसीबी सतह खत्म
एनईपीआईजी की श्रेष्ठता को समझने के लिए, इसे प्रमुख प्रदर्शन मेट्रिक्स में सामान्य विकल्पों से तुलना करें:
एनईपीआईजी बनाम एनआईजीः एक सिर-से-सिर
ENIG एक बार स्वर्ण मानक था, लेकिन ENEPIG अपनी महत्वपूर्ण खामियों को हल करता हैः
| मीट्रिक | एनआईजी | एनईपीआईजी |
|---|---|---|
| ब्लैक पैड जोखिम | उच्च मात्रा में उत्पादन में 15~20% | 0% (पल्लाडियम बाधा) |
| तार बंधन (एल्यूमीनियम) | खराब (50% विफलता दर) | उत्कृष्ट (99.5% सफलता दर) |
| जंग प्रतिरोध | मध्यम (500 घंटे नमक छिड़काव) | बेहतर (1,000+ घंटे नमक छिड़काव) |
| लागत | आधार रेखा ($0.10$0.20/sq.in) | 10 से 20% अधिक ($0.12 से $0.25/sq.in) |
केस स्टडीः एक टियर 1 ऑटोमोबाइल आपूर्तिकर्ता ने रडार पीसीबी के लिए एनआईजी से एनईपीआईजी में स्विच किया, क्षेत्र में विफलताओं को 85% तक कम किया और $300k / वर्ष तक पुनः कार्य लागत में कटौती की।
ENEPIG बनाम इमर्शन सिल्वर
विसर्जन चांदी सस्ती है लेकिन इसमें स्थायित्व की कमी हैः
| मीट्रिक | विसर्जन चांदी | एनईपीआईजी |
|---|---|---|
| जंग प्रतिरोध | खराब (नमी वाली हवा में दाग) | उत्कृष्ट (अंधापन के प्रतिरोधी) |
| शेल्फ लाइफ | 6 महीने | 12 महीने से अधिक |
| तार बंधन | अच्छा (केवल सोने के तार) | उत्कृष्ट (स्वर्ण और एल्यूमीनियम) |
| लागत | $0.08$0.12/चौरस इंच | $0.12$0.25/sq.in |
विसर्जन चांदी की सीमाः उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स संयंत्र में, विसर्जन चांदी के 20% पीसीबी भंडारण के दौरान धुंधले हुए थे, जिससे मिलाप दोष होते थे।
एनईपीआईजी बनाम ओएसपी (ऑर्गेनिक सोल्डरेबिलिटी कंजर्वेटिव)
ओएसपी लागत प्रभावी है लेकिन उच्च विश्वसनीयता के उपयोग के लिए उपयुक्त नहीं हैः
| मीट्रिक | ओएसपी | एनईपीआईजी |
|---|---|---|
| मिलाप की क्षमता | अच्छा (नया), 6 महीने के बाद खराब | उत्कृष्ट (12+ महीने) |
| जंग प्रतिरोध | कम (कार्बनिक परत का अपघटन) | उच्च (धातु परतें तांबे की रक्षा करती हैं) |
| तार बंधन | संभव नहीं | उत्कृष्ट |
| लागत | $0.05$0.08 वर्ग इंच | $0.12$0.25/sq.in |
उपयोग का मामला: ओएसपी कम लागत वाले उपभोक्ता उपकरणों (जैसे, खिलौने) के लिए स्वीकार्य है, लेकिन मेडिकल मॉनिटर के लिए एनईपीआईजी की आवश्यकता होती है जहां विफलता जीवन के लिए खतरनाक है।
एनईपीआईजी बनाम एचएएसएल (हॉट एयर सोल्डर लेवलिंग)
एचएएसएल सस्ता है लेकिन ठीक-ठीक घटकों के लिए उपयुक्त नहीं हैः
| मीट्रिक | HASL (लीड मुक्त) | एनईपीआईजी |
|---|---|---|
| सतह की समतलता | खराब (सोल्डर मेनिसस्कस) | उत्कृष्ट (0.4 मिमी बीजीए के लिए महत्वपूर्ण) |
| सूक्ष्म-पीच संगतता | नहीं (केवल ≥0.8 मिमी की पिच) | हाँ (0.3 मिमी और छोटे पिच) |
| जंग प्रतिरोध | मध्यम | उपरी |
| लागत | $0.05$0.08 वर्ग इंच | $0.12$0.25/sq.in |
एचएएसएल की सीमाः 5जी एमएमवेव पीसीबी के लिए 0.3 मिमी पिच के साथ उपयोग नहीं किया जा सकता है।
तकनीकी विनिर्देशः ENEPIG परत आवश्यकताएं
यह सुनिश्चित करने के लिए कि एनईपीआईजी अपेक्षित रूप से कार्य करता है, परत मोटाई और संरचना का सख्त नियंत्रण महत्वपूर्ण है। आईपीसी-4556 (एनईपीआईजी के लिए वैश्विक मानक):
| परत | मोटाई सीमा | रचना | मुख्य कार्य |
|---|---|---|---|
| निकेल | 3 ̊6 μm | 89% 93% Ni, 7% 11% P | तांबा फैलाव को रोकता है; शक्ति जोड़ता है |
| पल्लाडियम | 0.05 ¢ 0.15μm | 99.9 शुद्ध% पीडी | निकल ऑक्सीकरण को रोकता है; बंधन को बढ़ाता है |
| स्वर्ण | 00.03 ‰ 0.1μm | 99.9% शुद्ध ऑय | पैलाडियम की रक्षा करता है; वेल्डेबिलिटी सुनिश्चित करता है |
मोटाई का महत्व
बहुत पतला निकेल (<3μm): तांबे के फैलने का खतरा, जो मिलाप जोड़ों की भंगुरता का कारण बनता है।
b.Palladium too thick (>0.15μm): लाभ के बिना लागत में वृद्धि; Solder Bonds को कमजोर कर सकता है.
c. बहुत पतला सोना (<0.03μm): पल्लाडियम को धुंधला कर देता है, जिससे वेल्ड करने की क्षमता कम हो जाती है।
विनिर्माण टिपः IPC-4556 वर्ग 3 को पूरा करने के लिए महत्वपूर्ण परत मोटाई की पुष्टि करने के लिए एक्स-रे फ्लोरोसेंस (XRF) का उपयोग करें।
अनुप्रयोग: जहाँ एनईपीआईजी चमकता है
ENEPIG की स्थायित्व और बहुमुखी प्रतिभा का अनूठा मिश्रण इसे मांग वाले उद्योगों के लिए आदर्श बनाता हैः
1चिकित्सा उपकरण
आवश्यकताएं: जैव संगतता, 10 वर्ष से अधिक जीवन काल, ऑटोक्लेव नसबंदी के प्रतिरोध।
एनईपीआईजी लाभः
134°C ऑटोक्लेव चक्रों का सामना करता है (आईएसओ 13485 के अनुरूप) ।
शरीर के तरल पदार्थों में कोई संक्षारण नहीं (आईएसओ 10993 जैव संगतता को पूरा करता है) ।
पेसमेकर और इंसुलिन पंप के लिए विश्वसनीय तार बंधन।
2ऑटोमोबाइल इलेक्ट्रॉनिक्स
आवश्यकताएं: तेल, शीतलक और ताप चक्र (-40°C से 125°C) के प्रतिरोध।
एनईपीआईजी लाभः
इसका उपयोग ADAS रडार (77GHz) में इसकी सपाट सतह और कम सिग्नल हानि के लिए किया जाता है।
इंजन नियंत्रण इकाइयों (ईसीयू) में 1,000 से अधिक थर्मल चक्रों से बचता है।
3एयरोस्पेस एवं रक्षा
आवश्यकताएं: विकिरण प्रतिरोधक, अत्यधिक तापमान सहिष्णुता, लंबे शेल्फ जीवन।
एनईपीआईजी लाभः
उपग्रह ट्रांसीवरों में प्रदर्शन करता है (55°C से 125°C तक) ।
12+ महीने की शेल्फ लाइफ सैन्य भंडारण आवश्यकताओं का समर्थन करती है।
45जी और दूरसंचार
आवश्यकताएंः उच्च आवृत्ति प्रदर्शन (28GHz+), ठीक-पीच घटक।
एनईपीआईजी लाभः
5जी बेस स्टेशनों के लिए कम सम्मिलन हानि (<0.5dB 28GHz पर)
सपाट सतह छोटे कोशिकाओं में 0.3 मिमी की पिच बीजीए को सक्षम करती है।
लागत पर विचार: क्या एनईपीआईजी प्रीमियम के लायक है?
एनईपीआईजी की लागत एनईआईजी की तुलना में 10 से 20% अधिक है, लेकिन स्वामित्व की कुल लागत (टीसीओ) निम्न कारणों से कम हैः
a.कम पुनर्मिलनः 90% कम ब्लैक पैड दोष प्रति पीसीबी 0.50$1.00 डॉलर प्रति पुनर्मिलन श्रम को कम करते हैं।
b.लंबी शेल्फ लाइफः ENIG/इमर्शन सिल्वर के लिए 6 महीने के मुकाबले 12+ महीने समाप्त स्टॉक से स्क्रैप को कम करता है।
c.फील्ड विश्वसनीयताः मिशन-क्रिटिकल अनुप्रयोगों में 80% कम विफलताएं महंगी रिकॉल से बचती हैं।
उदाहरण आरओआईः 10,000 एनईपीआईजी पीसीबी/वर्ष का उपयोग करने वाला एक चिकित्सा उपकरण निर्माता 5,000 डॉलर अधिक अग्रिम भुगतान करता है लेकिन वारंटी दावों में 50,000 डॉलर की बचत करता है। 500% आरओआई।
एनईपीआईजी के लिए निर्माण सर्वोत्तम प्रथाएं
ENEPIG के लाभों को अधिकतम करने के लिए, इन दिशानिर्देशों का पालन करें:
1पूर्व सफाईः निकेल जमा होने से पहले तांबे के ऑक्साइड को हटाने के लिए प्लाज्मा उत्कीर्णन का उपयोग करें।
2पैलेडियम स्नान नियंत्रणः असमान जमाव से बचने के लिए पीएच (8.5~9.5) और तापमान (45~50°C) बनाए रखें।
3सोने में विसर्जनः सोने की मोटाई को 0.1μm तक सीमित करें।
4परीक्षणः खोखलेपन की जांच के लिए एओआई (स्वचालित ऑप्टिकल निरीक्षण) का उपयोग करें; तार बंधन पर खींच परीक्षण करें।
ENEPIG के बारे में अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
Q1: क्या ENEPIG का प्रयोग सीसा युक्त और सीसा रहित दोनों ही प्रकार के सोल्डर्स के साथ किया जा सकता है?
A: हाँ ¥ENEPIG Sn-Pb (लीड) और SAC305 (लीड मुक्त) सहित सभी सॉल्डर मिश्र धातुओं के साथ संगत है। इसकी पैलाडियम परत दोनों के साथ मजबूत इंटरमेटलिक बंधन बनाती है।
प्रश्न 2: एनईपीआईजी पीसीबी को कैसे संग्रहीत किया जाना चाहिए?
A: निर्जलीकरण के साथ नमी-रोधी बैग में वैक्यूम-सील पीसीबी। 15°30°C, 30°60% आरएच पर स्टोर करें। यह 12+ महीने की मिलाप क्षमता सुनिश्चित करता है।
Q3: क्या ENEPIG पर्यावरण के अनुकूल है?
उत्तर: हाँ ¥ENEPIG RoHS (कोई सीसा/कैडमियम नहीं) और REACH (कोई प्रतिबंधित पदार्थ नहीं) को पूरा करता है। इसकी पतली सोने की परत भी ENIG के मुकाबले कीमती धातुओं के उपयोग को कम करती है।
प्रश्न 4: क्या फ्लेक्स पीसीबी के लिए एनईपीआईजी का प्रयोग किया जा सकता है?
एः बिल्कुल ऎनेपिक पॉलीमाइड जैसे लचीले सब्सट्रेट पर अच्छी तरह से चिपके रहता है। यह बिना दरार के 100,000+ फ्लेक्स चक्रों का सामना करता है, जिससे यह पहनने योग्य उपकरणों के लिए आदर्श है।
Q5: उच्च आवृत्ति डिजाइनों में ENEPIG कैसे कार्य करता है?
A: उत्कृष्ट
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