Diferentes tipos de acabado superficial de PCB

一、¿Qué es el acabado de la superficie?

El tratamiento de la superficie de la PCB es la conexión metal con metal entre el cobre desnudo y los componentes en el área soldable de la placa de circuito impreso.La placa de circuito tiene una superficie base de cobre que se oxida fácilmente sin una capa protectora de PCB, por lo que se requiere un acabado superficial.El tratamiento de la superficie de la PCB tiene dos funciones principales, una es proteger el circuito de cobre expuesto y la otra es proporcionar componentes de superficie soldables a la PCB al soldar.

二、 ¿Qué son los tipos de acabado superficial de PCB?

1、HASL

HASL es uno de los tratamientos de superficie más utilizados y económicos en la industria.Se divide en dos tipos, uno es estaño con plomo y el otro es estaño sin plomo.HASL PCB ahora se usa ampliamente en procesos SMT.

Ventajas de HASL:

Suministro suficiente, Reelaborable, Excelente vida útil, Excelente soldabilidad, Bajo costo, Mayor tiempo de almacenamiento, Permite grandes ventanas de procesamiento, Adecuado para soldadura sin plomo, etc.

Desventajas de HASL:

Superficies irregulares, No apto para espacios finos, Choque térmico, No apto para placas HDI, puentes de soldadura, etc.

2 、 Estaño de inmersión

El estaño de inmersión es un acabado metálico depositado mediante una reacción de desplazamiento químico y aplicado directamente al metal base (es decir, cobre) de la placa de circuito.Protege el cobre subyacente de la oxidación durante su vida útil prevista.Dado que todas las soldaduras están basadas en estaño, la capa de estaño puede combinar con cualquier tipo de soldadura.

Ventajas del estaño de inmersión:

Excelente planitud, adecuado para componentes más pequeños /BGA/de paso fino, prensado hasta obtener el acabado correcto, buena soldabilidad después de múltiples cambios térmicos, adecuado para líneas de producción horizontales, etc.

Desventajas del estaño de inmersión:

Sensible a la manipulación, Vida útil corta, los bigotes de estaño aparecerán después de 6 meses, Capa de resistencia a la erosión de la soldadura, No se recomienda su uso con una máscara despegable, etc.

3 、 Oro de inmersión (ENIG)

El acabado ENIG ha sido históricamente la mejor opción para superficies de paso fino (plano) y sin plomo.Es un proceso de dos pasos que cubre una fina capa de oro sobre una fina capa de níquel.El níquel actúa como una barrera para el cobre y es la superficie a la que realmente se sueldan los componentes, mientras que el oro protege el níquel durante el almacenamiento.La función del Au es prevenir la oxidación del Ni durante el almacenamiento, extendiendo así su vida útil, pero el proceso de sedimentación del oro también produce una excelente suavidad superficial.

Ventajas del Oro de Inmersión:

Superficie plana, adecuada para PTH (agujeros pasantes chapados), larga vida útil, etc.

Desventajas del oro de inmersión:

Caro, No retornable, Pérdida de señal, Proceso complejo, etc.

4、OSP

OSP normalmente aplica una capa protectora de material muy delgada al cobre expuesto mediante un proceso transportador, protegiendo así la superficie del cobre de la oxidación.Esta película debe tener las características de resistencia a la oxidación, resistencia al choque térmico, resistencia a la humedad, etc., para proteger la superficie de cobre del óxido (oxidación o vulcanización, etc.) en condiciones normales.Sin embargo, en la soldadura posterior a alta temperatura, esta película protectora debe eliminarse rápidamente mediante el fundente, de modo que la superficie de cobre limpia y desnuda pueda combinarse inmediatamente con la soldadura fundida, formando una unión de soldadura fuerte en muy poco tiempo.En otras palabras, el OSP actúa como una barrera entre el cobre y el aire.

Ventajas del OSP:

Superficie plana, proceso simple, superficie muy lisa, soldadura sin plomo y SMT, reelaborable, protección del medio ambiente, rentabilidad

Desventajas de OSP:

No se puede medir el espesor, No apto para PTH (orificios pasantes chapados), Vida útil corta, No se puede soldar (retrabajar) más de dos veces, Inconveniente para la vista y la electricidad pruebas.

5 、 Plata de inmersión (ImAg)

Immersion Silver es un tratamiento de superficie químico no electrolítico que se aplica sumergiendo una PCB de cobre en un tanque de iones de plata.Es ideal para placas de circuitos con blindaje EMI y también se utiliza para contactos de domo y unión de cables.El espesor superficial promedio de la plata es de 5 a 18 micropulgadas.Teniendo en cuenta las cuestiones medioambientales modernas como RoHS y WEE, la plata hundida es más respetuosa con el medio ambiente que HASL y ENIG.También es popular porque cuesta menos que ENIG.

Ventajas de la Plata de Inmersión:

Alta soldabilidad, buena suavidad superficial, bajo costo y sin plomo (cumple con RoHS),

Desventajas de la plata de inmersión:

Altos requisitos de almacenamiento, Fácil contaminación, Corto período de montaje después de retirarlo del embalaje, Dificultad en las pruebas eléctricas, etc.

6 、 Oro de inmersión de paladio no electrolítico de níquel no electrolítico (ENEPIG)

El material de recubrimiento de oro impregnado químicamente tiene una estructura de capa de cobre-níquel-paladio-oro, que se puede unir directamente al recubrimiento de la PCB.La capa final de oro es muy fina, como es el caso de ENIG.La capa de oro es blanda, como en ENIG, por lo que un daño mecánico excesivo o rayones profundos pueden exponer la capa de paladio.En comparación con ENIG, ENEPIG PCB tiene una capa adicional de paladio entre níquel y oro, que protege aún más la capa de níquel de la corrosión y evita la estera negra que puede aparecer en los acabados ENIG.La diferencia entre ENEPIG y ENIG es la capa de paladio añadida.El paladio ayuda a proteger la capa de níquel de la corrosión, lo cual es una de las ventajas significativas de ENEPIG sobre el acabado superficial de ENIG.La capa de deposición de oro ubicada encima del paladio proporciona una protección casi completa a la placa de circuito al proteger y preservar el paladio que se encuentra debajo.

Ventajas de ENEPIG:

Superficie extremadamente plana, Contenido sin plomo, Montaje de ciclos múltiples, Excelentes uniones de soldadura, Sin riesgo de corrosión, Vida útil de 12 meses o más, etc.

Desventajas de ENEPIG:

Todavía un poco caro, Reutilizable pero con algunas limitaciones, Limitaciones de procesamiento.

7 、 oro duro electrolítico

El oro duro, técnicamente conocido como oro electrolítico duro, consiste en una capa de oro bañada en una capa de níquel.La pureza del baño de oro clasifica este tratamiento de superficie como oro duro (99,6 % de pureza) u oro blando (99,9 % de pureza) y se usa comúnmente en áreas de alto desgaste, como los dedos de los conectores de borde.

El espesor del acabado de oro duro variará de una aplicación a otra.Cuando se utiliza oro duro en aplicaciones militares, el espesor mínimo debe ser de 50 a 100 micropulgadas.25 a 50 micropulgadas para aplicaciones no militares.

Ventajas del oro duro:

Superficie dura y duradera, sin plomo, larga vida útil.

Desventajas del oro duro:

Muy costoso, procesamiento adicional/mano de obra intensiva, requiere enchapado, los cortes inferiores grabados pueden causar grietas/descamación, no se requiere soldadura por encima de 17 μin, etc.