電解ニッケル浸金（ENIG）：高性能エレクトロニクス向け優れたPCB表面処理

完璧な電子デバイスは、軽量・小型でありながら最大限の電子機能を発揮する必要があります。PCB業界はこの前提条件を満たすため、高度なパッケージング手法へ舵を切ってきました。これには、PCB基板上の集積回路密度を高めること、複数の機能を単一の高密度パッケージに統合することが含まれます。

電解ニッケル浸金（ENIG）

電解ニッケル浸金は、120〜240マイクロインチのニッケル上に2〜8マイクロインチの金を重ねた二層構造の金属表面処理です。

ニッケルは銅のバリア層として働き、部品をはんだ付けするための表面を提供します。金は保管中のニッケルメッキを保護し、薄い金堆積に必要な低接触抵抗を提供します。ENIGは、RoHS規制の導入と普及により、PCB業界で間違いなく最も使用されている表面処理の1つです。

ワイヤーボンディングプロセスに適した表面処理

電解ニッケル金表面は金ワイヤーボンディングに完璧な性能を発揮しますが、3つの欠点があります。これらそれぞれが、ENIGを基板の主要表面処理アプリケーションとして使用する上で大きな障壁となっています。3つの欠点は以下の通りです。

プロセスが非常に高コストで、通常厚い金膜が必要。
金膜厚を増やすと、錫-金間金属化合物の形成によりはんだ接合信頼性が大幅に低下する可能性がある。
メッキプロセス中にフィーチャーへの接続を確立するための電気バス配線が必要であり、達成したいフィーチャー密度が制限される。

上記の制約は、電解プロセス（ENEG、ENEPIGなど、電解金・電解パラジウムを含む）への機会をもたらします。これらの表面処理には、コストとパッケージング信頼性という独自のメリットがあります。特にコストはプロセスで最も懸念される側面の1つです。最近の金価格高騰により、このタイプの表面処理価格の制御がより困難になっています。しかし、パラジウム金属のコストは金より大幅に低いため、メーカーは今や同等の品質でコスト効率の良いプロセスとして、金をパラジウムで置き換える選択肢を持っています。

ENIGは一般的に使用される表面処理で、ニッケル層（実際にはニッケル-リン合金層）を使用します。このリン含有量には、リン化ニッケルと高リンニッケルの2カテゴリーがあり、用途は異なります。ニッケルには、鉛フリーはんだ付けプロセスに適している、平坦で微細かつ滑らかな表面を生成する、適切な保管条件下なら長期保存可能、アルミニウムとの接合に適している、厚板で複数の環境要因の攻撃に耐えられるなどのメリットがあります。

ENIGのメリットとデメリット

ENIG表面処理のいくつかのメリットと短所を紹介します。

メリット

平坦な表面を生成
PCB向け完全鉛フリー表面処理
PTH（メッキスルーホール）に適している
基板の長期保存性（シェルフライフ）を提供

デメリット

市場の高金価格によりプロセスコストが非常に高い
表面処理がリワーク不可
ブラックニッケルとブラックパッドのリスク
ETへのダメージを引き起こす可能性
PCB回路で信号損失（RF）が発生する可能性
ENIG表面処理プロセス全体がかなり複雑

Nova Engineeringがお手伝いします。今すぐお問い合わせください！

リファレンスデシグネータの理解：PCBアセンブリ接続をラベル付けする方法浸錫（イマージョンスズ）PCB表面処理：信頼性とコスト効率に優れたコーティング

産業技術