Q: プリント基板(PCB)の表面処理の無電解金メッキ(ENIG)がニッケルメッキをするの目的は？

先ずはニッケルの特性を紹介します。 ニッケルは酸化防止の効果を除いて、そのメッキ層では下記の特性を強めます。 特性： 1.強度(tensile strength) 2.延長性(elongation) 3.硬さ(hardness) 4.内部応力(internal) 5.疲労限界(fatigue life) 6.水素脆性(hydrogen embrittlement) では無電解金メッキがニッケルメッキの目的は何ですか？ プリント基板上の表面処理の無電解金メッキの中でニッケルメッキして、その目的は銅箔と金の間マイグレーション（migration）と拡散(diffusion)を防止します。【バリア層】と耐食性の保護層として、銅箔層を酸化から保護し、導電性と溶接性のクラックをより防止することができます。 そして、部品がプリント基板の後に実装順調のために、部品上で一層ニッケルメッキにしてバリア層になります。

Question 1

ワーキングパネルサイズ(working panel) V.S 出荷パネルサイズ(shipping panel)、プリント基板(PCB)生産のプロセスで違いサイズがあります。

Accepted Answer

«プリント基板(PCB)のサイズと形状を定義する主な要素は何ですか？»
プリント基板(PCB)は様々なサイズと形状があります、それは丸い、長方形または不規則な形状の場合があります。さまざまなプリント基板(PCB)形状は、そのメカニズムに合わせてカスタマイズされています。プリント基板(PCB)サイズについては、ネイルサイズと同じくらい小さいか、デパートの照明バーと同じくらい大きい可能性があります。ここでは、プリント基板(PCB)単位について話します。しかし、プリント基板(PCB)メーカーは、通常、複数の単位を構成するパネルサイズでプリント基板(PCB)を供給します。その背後にある理由を不思議に思ったことがありますか。

«ワーキングパネルの使用率が高いと販売価格が下がる可能性があります»
ほとんどの場合、生基板PCBは到着後にマウントされます。また、SMT機器のパネルサイズの設計のためです。もし、ユニットサイズで出荷すれば、お客様、また、プリント基板実装(PCBA)のメーカーに対して、SMTの設備で部品を実装する難しい、それは、SMTのレールは固定されており、通常、PCBの単位あたりは小さすぎてSMTレールに収まりません。但し、もし基板はSMT設備で組み合う通過必要ませんでしたら、時々、お客様はユニットサイズで出荷要求します。ここで話すのパネルサイズでは出荷サイズと呼ばれます。

プリント基板(PCB)の生産過程中、プリント基板(PCB)メーカーは効率のためにさまざまな出荷パネルを1つのワーキングパネルになります。プリント基板(PCB)のワーキングパネルの使用率が上がる場合に、無駄の原料は少なくなるから、生産のコストも省するできます。それは、価格を下げるのに役立つ可能性があることを意味します。一旦、Cncルーターの段階に進んだら、ワーキングパネルがルーター加工されて出荷パネルになります。それはクライアントが受け取ったパネルになります。

Question 2

黒化した後積層します

Accepted Answer

内層が終わる時、いくら何層である、それらをすべて積層する必要があります。積層が良いか悪いかを決定する重要な要素は、黒化と位置決めの精度です。簡単に言えば、黒化酸化は、PCBを洗浄し、銅とエポキシのより良い組み合わせのために粘着性にする内部層と積層の間のプロセスです。

全ての内層が畳んで位置決めた後、積層プロセスを行われて、プレスされて、単一のコンパウンドになります。

Question 3

プリント基板(PCB)アセンブリの基本的な方法：THM＆SMT

Accepted Answer

基板アセンブリに関して、プリント基板(PCB)の上でのコンポーネントに放置できるの方法は二つタイプである。先ずはスルーホール実装(THM)と表面実装技術(SMT)です。どちらを使用するかを決定できます。さらに、設計したプリント基板(PCB)で両方を使用できます。

両面リフローは二回リフローが必要ということです。だがどちらの面が最初にリフロー炉を通過でしょうか？一般的に、基板上で小さな部品が付いている側が最初に通過します。先ず、一回面のリフローはプリント基板(PCB)に大きく変形になりません、ですので、はんだペースト印刷はよりに正確と小さいな部品転位の確率は小さいです。その二、二回目のリフローする時、小さな部品が上向きですので、高温と重力のために外れません。

この二つの方法につき、各利点と欠点がありますが、今後の文章にこのトピックを説明します。

Question 4

プリント基板(PCB)の表面処理の無電解金メッキ(ENIG)がニッケルメッキをするの目的は？

Accepted Answer

先ずはニッケルの特性を紹介します。

ニッケルは酸化防止の効果を除いて、そのメッキ層では下記の特性を強めます。
特性：
1.強度(tensile strength)
2.延長性(elongation)
3.硬さ(hardness)
4.内部応力(internal)
5.疲労限界(fatigue life)
6.水素脆性(hydrogen embrittlement)

では無電解金メッキがニッケルメッキの目的は何ですか？

プリント基板上の表面処理の無電解金メッキの中でニッケルメッキして、その目的は銅箔と金の間マイグレーション（migration）と拡散(diffusion)を防止します。【バリア層】と耐食性の保護層として、銅箔層を酸化から保護し、導電性と溶接性のクラックをより防止することができます。そして、部品がプリント基板の後に実装順調のために、部品上で一層ニッケルメッキにしてバリア層になります。

Question 5

PCBA（基板アセンブリ）見積もりの三つの重要な要素

Accepted Answer

同じサプライヤーで基板生産と基板アセンブリ加工の利点は

生基板が生産した後、各種の部品、例えば：IC、BGAと他のアクティブ/パッシブコンポーネントは基板上に取り付けられます。基板に取り付けられ終わったら、最終製品(スマートフォン、コンピューターなど)が完成する前にEMSがあります。
従って、それはなぜ大多数の基板サプライヤーが基板生産、コンポーネント調達、基板実装、さらにEMSサービスを含むワンストップサービスソリューションを提供して、クライアントを引き付けることは理にかなっています。

クライアントにとって、同じ基板サプライヤーで基板生産や組立の利点は品質管理。それはなぜ？理由は同じ基板サプライヤーで組立した後、サプライヤーはクライアントの要求により、機能テストとICTテストなどを実施できます。
テスト結果が不合格の場合、基板サプライヤーは実験を行い、根本的な原因を特定し、問題を解決しようとすることができます。

一方、基板製造と基板実装は違いサプライヤーだったら、もし不具合状況が発生する場合に、不具合の原因を確認について、かなり時間かかります、それはさまざまな原因が関与するためます。まして供給業者に基板を返送する手間である。

PCBA（基板アセンブリ）見積もりの三つの重要な要素

弊社ExPlusもプリント基板のサプライヤーの一つとして、クライアントにプリント基板製造とプリント基板実装のサービスを提供できます。前回の文章で既にプリント基板の見積りにつき需要な情報を紹介されました。今日の文章でプリント基板実装の見積もりに必要な情報について説明します。以下のように3つのパートに分けます。

PCBA（基板アセンブリ）見積もりの第一要素—部品表

先ず、クライアントはbom（別名部品表）の基本情報を提供する必要があります。そのbom リストの中には完全な部品番号、各コンポーネントの使用量、および取り付け場所が含まれている必要があります。特に部品番号については、メーカーさんに詳細的な部品番号を提供するのは重要である。部品番号が不完全な場合、検索時間が長くなるだけでなく、コンポーネントのサイズ、動作電圧/電流、および動作温度に影響します。

PCBA（基板アセンブリ）見積もりの第二要素—ガーバーまたは製品図面

次に、ガーバーファイルまたは製品の図面も必要です。目的は、コンポーネントの対応する場所を比較し、作業方法を検討することです。

PCBA（基板アセンブリ）見積もりの第三要素—特殊の要求

最後、クライアントはサプライヤーにプロジェクトに関する特定の要件があるかどうかを通知する必要があります。もしICTまた機能テストが必要でしたら、サプライヤーにテスト条件、設備、工具を提供すべきです。また、ICなどの特定のアクティブコンポーネントの場合、ICメーカーは、アプリケーション、販売場所、製品開発の現在の状況、最終顧客、年間使用量などの最終製品の詳細を共有するようにクライアントに要求します。

最後の最後、必要な数量またはEAU(年間使用量)を共有することを忘れないでください。

関連文章については、以下のリンクを確認してください！

先ずはプリント基板アセンブリ(PCBA)の進展変化を紹介させていただきます。

プリント基板がお見積りと生産する時、ガーバーデーターは必要でしょうか？基板業界について、データーのタイプは何でしょうか？

Question 6

プリント基板(PCB)に内層のプロセスは何でしょうか？

Accepted Answer

前回の文章で紹介されました。前処理には、主に接着力を高めて内層プロセスをすることです。

最初のステップはドライフィルムラミネーションです、基板上の銅箔を保護するために、パータンのフォトレジストが基材を取り付けて、PCB上で必要な銅を保護する。ステップ2では、UL露光を行い、フィルムを重合させます。最後のステップは、プリント基板(PCB)上でパータンを開発し、保護されていない銅を除去するためにアルカリ溶液でエッチングすることであります。

内層が完成した後、もちろんAOI検査が行われ、パータンが十分に適用されているかどうかがチェックされます。

Question 7

プリント基板(PCB)のガーバーデーターの紹介

Accepted Answer

ガーバーファイルは、オープンな2Dベクトル画像形式です。それは、プリント基板(PCB)の各層をの記述する、プリント基板(PCB)業界で使用されるの標準的なファイルタイプです。例えば、パータン、ソルダーマスク、シルクなど。製造の目的のために、ガーバーデーターは一つのデーターになければなりません。下記の標準ファイル拡張子を持つzipまたは.rarデーター

エクステンション（Extension）	層 (Layer)
pcb.GTL	上部レイヤー(Top Layer)
pcb.GTS	上部ソルダー(Top Solder)
pcb.GTO	上部オーバーレイ(Top Overlay)
pcb.GBL	底部レイヤー(Bottom Layer)
pcb.GBS	底部ソルダー(Bottom Solder)
pcb.GBO	底部オーバーレイ(Bottom Overlay)
pcb.TXT	ドリルファイル(drill file)
pcb.GML/GKO	アウトライン(outline)
pcb.GL2	Inner layer 2 (多層基板用)
pcb.GL3	Inner layer 3 (多層基板用)

上記のリストのファイルが欠落していると、プリント基板(PCB)サプライヤに大きなチャレンジが発生します。また、プリント基板(PCB)サプライヤーから見積もりを取得する場合、提供するガーバーファイルが詳細であるほど、より正確な見積もりが得られることに注意してください。

ガーバーファイル形式についてもっと知りたいですか？以下の文章をおご覧ください！
☑ プリント基板がお見積りと生産する時、ガーバーデーターは必要でしょうか？基板業界について、データーのタイプは何でしょうか？

Question 8

簡単にCOBのプロセスを紹介します。

Accepted Answer

COBの主要な技術では wire bonding（ワイヤーボンディング）とMolding（モールディング）です。露出した集積回路チップ（ICチップ）に対し、パッケージをして、電子パーツのプロセスになります。その中のICがワイヤーボンディング(Wire Bonding)やフリップチップ(Flip Chip)やテープ＆リール継ぎ合わせてなどの技術(Tape Automatic Bonding)を通して、そのI/Oをパッケージの回路を介して伸ばします。

下記はCOBのプロセス
リワーク
↓
ダイフィード → 清潔 → 接着剤涂布 → ダイ貼り付け → ベーキング → ワイヤーボンディング → テスト → コーティング → ベーキング → 目視検査 → テスト → 最終的な品質管理 → 梱包 → 出荷
↑
リワーク

COB実装の環境の要求---クリーンルーム

クリーンルーム(Clean Room)が必ずあり、等級(Class)は100 K以下が望ましい。 ICパッケージ試験業のクリーンルームは一般的に10 kまたは1 kが要求され、ウエハ工場はより高い等級になります。

*関連文章:
COB実装 (Chip On Board)は何ですか？今回COB実装の変化の歴史を紹介します。What is COB (Chip On Board)? Introduce the evolution history of COB

Question 9

プリント基板はどこで使用していますか？パート3

Accepted Answer

リント基板(PCB)はたくさん領域で使用されます。前回の文章で電信製品及び消費性電子商品の応用を紹介されました。

今回の文章が医療設備の高度な専門化の応用についてお話しします、例えば、高密度多層基板(HDI PCB)、フレキ基板(Flex PCB)、リジットフレキ基板(Rigid-Flex PCB)でございます。コロナウイルスCOVID-19（COVID-19）の間に、医療設備の使用率がますます高まってなります。

モニター: 心拍数、血圧、血糖モニター、額温度計などの医療モニターには片面または両面のプリント基板(PCB)が最も必要です。

スキャン装置: CT、CAT、超音波スキャナー、X-Rayスクリーン等、プリント基板(PCB)を多く使用しています。

内部デバイス: ペースメーカーおよび類似の内部医療デバイスには、小型、高密度多層基板(HDI PCB)、フレキ基板(Flex PCB)、またはリジットフレキ基板(Rigid-Flex PCB)が必要です。

*関連文章:
プリント基板はどこで使用していますか？
プリント基板(PCB)はどこで使用していますか？パート２

Question 10

プリント基板(PCB)には有効期限がありますか？ または貯蔵寿命が長い？

Accepted Answer

時々、クライアントが何年前に受け取ったのプリント基板(pcb) をアセンブル際のアドバイスを聞かれることがあります。私たちのアドバイスは、組み立て前にベーキングします。

プリント基板(PCB)アセンブリの前に、真空包装を維持する必要があります

プリント基板(PCB)がクライアントに納品されると、IQC後に組み立てられるように手配されます。ただし、プリント基板(PCB)の組み立てがまだ予定されていない場合は、ボードを梱包された状態で保管してください。真空パッケージは、ボードが湿気を吸収するのを防ぎ、プリント基板(PCB)を良好な状態に保つことができます。

梱包後のプリント基板(PCB)実装のゴールデンタイム

したがって、プリント基板(PCB)が梱包されている場合、23 +/- 2 C / RHの温度で。 50〜60％、HASL表面仕上げのプリント基板(PCB)の場合は半年以内に組み立てることをお勧めします。
そして、OSPおよび解銀メッキ表面仕上げのPCBの場合、理想的な組み立て時間は梱包後1か月以内です。
また、無電解スズメッキや無電解金メッキの表面仕上げを施したプリント基板(PCB)の場合、2か月をお勧めします。

通常、プリント基板(PCB)が2か月以上保管される場合は、組み立てる前にベーキングのがお勧めです。
このテーマに興味があれば、次の文章も非常に興味深いと思うかもしれません。

なぜ保存期限過ぎた基板には、実装と錫ストーブをする前にベーキングしなければなりませんか？

Bake PCB before assembly if it stores over 2 months, suggested by ExPlus

基板知識