पैसी-सावधानी, पौंड-मूर्खतापूर्ण मामला OSP के खिलाफ

पीसीबी सतह फिनिश चुनना एक आसान लाइन-आइटम निर्णय की तरह लग सकता है, जो सामग्री की बिल से कुछ सेंट काटने का स्थान है। कागज पर, ऑर्गेनिक सोल्डरबिलिटी प्रिज़रवेटिव (OSP) सबसे किफायती विकल्प दिखाई देता है। यह लेड-फ्री है, लागू करने में आसान है, और अविश्वसनीय रूप से सस्ता है।

लेकिन Bester PCBA में, हमने इस अच्छी नीयत वाले निर्णय को उत्पादन में सबसे महंगे और निराशाजनक समस्याओं के उत्पन्न बिंदु में बदलते देखा है। नए उत्पाद परिचय (NPIs), स्टैगर्ड बिल्ड्स, और शेड्यूल अनिश्चितता के संकेत वाली परियोजनाओं के लिए, OSP के खिलाफ मामला पसंद का मामला नहीं है। यह परियोजना के जीवन का मामला है।

OSP की धोखेबाज़ गणित

OSP का आकर्षण इसकी सरलता है। एक पानी आधारित ऑर्गेनिक यौगिक सिलेक्टिवली तामे से बंध जाता है, असेंबली से पहले ऑक्सिडेशन के खिलाफ एक रेजर-थिन सुरक्षात्मक परत बनाता है। यह प्रक्रिया धातु फिनिश की तुलना में तेज़ और कम महंगी है, जिससे यह किसी भी लागत-संवेदनशील परियोजना के लिए एक आकर्षक विकल्प बन जाता है।

यह प्रारंभिक बचत OSP का समर्पित मूल्य प्रस्ताव है। एक उच्च मात्रा वाले उत्पाद के लिए, जो एकल, बिजली जैसी तेज़ प्रक्रिया में फेब्रिकेशन से असेंबली तक चलता है, यह एक व्यावहारिक विकल्प हो सकता है। गणित काम करता है। लेकिन NPI शायद ही कभी इतना साफ-सुथरा होता है, और ये प्रारंभिक बचत छिपी हुई देयता बनाती हैं—एक टिक-टिक घड़ी जो कई इंजीनियरिंग टीम्स को तब सुनाई नहीं देती जब तक कि बहुत देर न हो जाए।

अदृश्य घड़ी: कैसे OSP सोल्डरबिलिटी को धोखा देता है

एक मजबूत धातु फिनिश के विपरीत, OSP स्थायी अवरोध नहीं है। यह एक अस्थायी रक्षक है, और इसकी अखंडता नाज़ुक है। जब बोर्ड फेब हाउस छोड़ता है, तभी से OSP क्षय होने लगता है, एक प्रक्रिया जिसे दो दुश्मनों द्वारा तेज़ किया जाता है: हीट और समय। यह कोई दोष नहीं है; यह फिनिश का मौलिक स्वभाव है।

प्रथम हीट साइकिल: असफलता के लिए तैयार

अधिकांश आधुनिक बोर्ड दोनों पक्षों पर विधानसभा की आवश्यकता होती है। पहला रिफ्लो चक्र, जो घटकों को प्राथमिक पक्ष पर सोल्डर करता है, पूरे बोर्ड को चरम तापमान के संपर्क में लाता है। यह गर्मी बोर्ड के सेकेंडरी पक्ष पर अनावश्यक OSP-कोटेड पैड्स को प्रभावित करती है। ऑर्गेनिक परत आंशिक रूप से खराब हो जाती है, जिसके नीचे का तांबा露केוכה है और ऑक्सीकरण के प्रति अधिक संवेदनशील हो जाता है।

सोल्डरबिलिटी का शेल्फ जीवन

गर्म या सिर्फ वातावरण के संपर्क में रहने से कुछ सप्ताह में, नीचे का तांबा ऑक्साइड होने लगता है। पैड पर माइक्रोस्कोपिक लेयर भी पर्याप्त होती है ताकि एक विश्वसनीय सोल्डर जंक्शन को रोका जा सके। जब अंत में बोर्ड अपनी दूसरी विधानसभा के लिए वापस आता है, तो सोल्डर पेस्ट उचित इंटरमेटलिक बांड नहीं बना सकता। सोल्डर पैड को भिंगाने में विफल रहता है, जिसके कारण कमजोर जोड़, खुली सर्किट, और पूरा असेंबली फेल हो जाती है।

ओएसपी के साथ, घड़ी हमेशा टिक रही है। एक शेल्फ पर कुछ सप्ताह या स्रोत करने में असामान्य देरी मात्र इतना करती है कि एक pristine पीसीबी को सोल्डरिंग आपदा में बदल दिया जाए।

जब आदर्श परिदृश्य NPI वास्तविकता से मिलते हैं

OSP के रक्षकों ने इसकी सफलता को दर्शाया है कि यह सघन नियंत्रित, उच्च गति वाले निर्माण में सफल है। यदि एक बोर्ड को दिनों के भीतर तैयार किया जाता है और पूरी तरह से असेंबल कर लिया जाता है, तो OSP ठीक से प्रदर्शन करता है। सोल्डरबिलिटी का समय अभी भी खुला रहता है।

यह न्यू प्रोडक्ट इंट्रोडक्शन की दुनिया में एक कल्पना है। एनपीआई अनिश्चितता से परिभाषित होता है। अनुसूचियां तरल हैं। एक प्रमुख घटक आपूर्ति श्रृंखला में देरी का सामना करता है। एक डिजाइन में संशोधन बोर्डों के एक उपसमूह को रोक देता है। निर्माण क्रमबद्ध हैं, एक भाग को तुरंत असेंबल किया जाता है और बाकी के लिए बाद में रख लिया जाता है। इन सामान्य परिदृश्यों में, ओएसपी एक जुआ है। शेल्फ पर बैठे बोर्ड स्थैतिक संसाधन नहीं हैं; वे सक्रिय रूप से खराब हो रहे हैं।

एक रीवर्क लूप का एनाटॉमी: जहां बचत वाष्पित हो जाती है

ओएसपी की वास्तविक लागत फैब्रिकेशन कोटेशन पर नहीं, बल्कि असेंबली फ्लोर पर प्रकट होती है। जब बोर्ड के दूसरे पक्ष पर ऑक्सीकृत पैड पुनः प्रवाह में जाते हैं, तो असफलताएँ श्रृंखला बन जाती हैं। ऑटोमेटेड ऑप्टिकल इनस्पेक्शन (एओआई) दर्जनों खराब कनेक्शनों को चिन्हित करता है। एक साधारण दिखने वाला बोर्ड अचानक घंटों की painstaking मैनुअल पुनः कार्य की आवश्यकता हो जाती है।

यहाँ पैसे की बचत गायब हो जाती है। एक तकनीशियन को अब ओपन का निदान करना पड़ता है, पास के घटकों को सावधानी से सोल्डर हटाना, ऑक्सीकृत पैड को meticulously साफ करना, और भाग को हाथ से सोल्डर करने का प्रयास करना पड़ता है। प्रक्रिया धीमी, महंगी है, और बोर्ड या पड़ोसी घटकों को नुकसान पहुंचाने का खतरा है। एक जटिल बीजीए जो सोल्डर करने में विफल रहता है, उससे पुनः कार्य और संभावित स्क्रैप में अधिक लागत आ सकती है, बजाय पूरी बैच की फिनिश को अपग्रेड करने के।

प्रारंभिक बचत एक मृगमरीचा है।

सही दिमाग का मामला: क्यों ENIG NPI मानक है

ओएसपी के अंतर्निहित जोखिम का सामना करते हुए, एनपीआई के लिए व्यावहारिक विकल्प इलेक्ट्रोलस निकेल इमर्शन गोल्ड (ENIG) है। जबकि इसका प्रारंभिक लागत अधिक है, यह एक खर्च नहीं है; यह एक बीमा नीति है भीषण विफलता के खिलाफ। Bester PCBA पर, हम इसे परियोजना की समयसीमा और बजट की सुरक्षा के लिए डिफ़ॉल्ट पेशेवर विकल्प मानते हैं।

अस्थिरता के लिए एक फिनिश

ENIG की संरचना मूल रूप से मजबूत है। तांबे पर एक निकल की परत प्लेट की जाती है, जो एक टिकाऊ, गैर-छिद्रित बाधा बनाती है। इमर्शन गोल्ड की अल्पतरल परत तब निकल को ऑक्सीकृत होने से बचाती है। यह संरचना समय के प्रति حساس नहीं है जैसे कि ओएसपी। एक ENIG बोर्ड एक साल तक शेल्फ पर रह सकता है और उसकी सोल्डरबिलिटी लगभग अपरिवर्तित रहेगी।

समतल, स्थिर, और पूर्वानुमेय

निकेल-गोल्ड स्टैक उच्च तापमान का प्रतिरोध करता है। यह कई रिफ्लो साइकिलों को बिना क्षति के सहता है, यह सुनिश्चित करता है कि बोर्ड के दूसरे पक्ष पर पैड पहले जैसे ही सोल्डरयोग्य हैं। साथ ही, ENIG एक असाधारण समतल, या प्लैनेर, सतह प्रदान करता है—जो सूक्ष्म-पिच घटकों और बड़े बीजीए को भरोसेमंद रूप से सोल्डर करने के लिए महत्वपूर्ण है। यह पूर्वानुमेयता जटिल NPI असेंब्ली प्रक्रिया सेVARIABLES के पूरे वर्ग को हटा देती है।

अपनी फिनिश चुनने के लिए एक प्रैक्टिकल फ्रेमवर्क

निर्णय इस बारे में नहीं है कि कौन सा फिनिश सर्वव्यापी “बेहतर” है, बल्कि कौन सा आपके परियोजना के जोखिम प्रोफ़ाइल के लिए उपयुक्त है। हमारा मार्गदर्शन कुल लागत को प्रबंधित करने पर आधारित है, न कि प्रारंभिक कीमत पर।

एनआईजी किसी भी परियोजना के लिए डिफ़ॉल्ट विकल्प होना चाहिए जिसमें एनपीआई, उच्च मूल्य वाले घटक या अनिश्चित अनुसूची शामिल हो। भुगतान किए गए प्रीमियम न्यूनतम है, लेकिन यह भरोसेमंदता और व्यापक प्रक्रिया खिड़की के लिए भुगतान कर रहे हैं। आप शांति के लिए भुगतान कर रहे हैं।

यदि आप बजट द्वारा निश्चित रूप से बाध्य हैं और ओएसपी का उपयोग करना अनिवार्य है, तो बोर्डों को नष्ट होने योग्य वस्तुओं की तरह व्यवहार करें। सख्त पहले इन, पहले बाहर इन्वेंटरी नियम लागू करें, उन्हें नाइट्रोजन ड्राई बॉक्स में रखें, और अपने विनिर्माण भागीदार को संकीर्ण असेंबली विंडो के बारे में सूचित करें। ये केवल उस जोखिम के लिए वैकल्पिक उपाय हैं जिसे शुरू से ही डिजाइन किया जा सकता था। विनिर्माण में, प्रारंभ में दिखने वाले थ्रिफ्टी विकल्प अक्सर उच्चतम कीमत चुकाते हैं।