Tratamiento de superficies de PCB: una breve introducción

Se utilizan métodos para el tratamiento de la superficie de las almohadillas de PCB para proteger las almohadillas de PCB y mejorar el rendimiento de la soldadura.

  • ENIG

ENIG (Níquel Electroless Immersion Gold) e inmersión oro platino son procesos comúnmente utilizados en la producción de PCB actual. Con la creciente integración de los circuitos integrados y el creciente número de pines, los procesos de pulverización vertical de estaño tienen dificultades para aplanar las almohadillas pequeñas, lo que plantea desafíos para el ensamblaje SMT. Además, la vida útil de los tableros rociados con estaño es corta. ENIG o baño de oro por inmersión aborda estos problemas de manera efectiva.

Para la tecnología de montaje en superficie, especialmente para componentes ultra pequeños como 0603 y 0402, la planitud de la almohadilla impacta directamente en la calidad de impresión de la pasta de soldadura, lo que afecta de manera crucial la calidad posterior de la soldadura por reflujo. Por lo tanto, el ENIG de placa completa o el baño de oro por inmersión se ven con frecuencia en procesos de montaje superficial de componentes ultrapequeños y de alta densidad.

Durante los fase de creación de prototiposSin embargo, debido a factores como la adquisición de componentes, las placas suelen permanecer inactivas durante semanas o incluso meses antes de su uso. La vida útil de las placas ENIG o chapadas en oro por inmersión es mucho más larga en comparación con las estañadas, lo que las hace preferibles. Además, el coste de los PCB ENIG o de oro por inmersión durante la fase de muestreo es comparable al de las placas de aleación de plomo y estaño.

ENIG implica recubrir las pastillas con una capa de níquel no electrolítico como capa intermedia, seguida de una capa de oro sobre la superficie del níquel. ENIG ofrece beneficios como buena humectabilidad, planitud, resistencia a la corrosión y excelente soldabilidad. Además, las propiedades del oro ayudan a prevenir la oxidación, mejorando así la estabilidad durante el almacenamiento a largo plazo.

PCB ENIG
  • HASL:

La nivelación de soldadura por aire caliente (HASL) es otro método común de tratamiento de superficies. Durante el proceso HASL, las pastillas se sumergen en una olla de aleación de estaño fundido y el exceso de estaño se elimina con aire caliente, dejando una capa de estaño uniforme. Las ventajas de HASL incluyen menor costo, facilidad de fabricación y soldadura. Sin embargo, en comparación con otros métodos, la precisión y la planitud de su superficie pueden ser menores.

PCB HASL
  • Chapado en oro

El baño de oro es un método para depositar una capa de oro sobre las almohadillas de PCB. El oro exhibe una excelente conductividad eléctrica y resistencia a la corrosión, lo que mejora la calidad de la soldadura. Sin embargo, en comparación con otros métodos, el baño de oro suele generar costes más elevados. Se aplica especialmente en tratamientos superficiales para dedos de oro.

Chapado en oro
  • IAG:

La plata de inmersión (IAg) realza los PCB desplazándolos químicamente directamente sobre el metal base. Es como el primo más asequible de ENIG, y además cumple totalmente con RoHS. Piense en ello como una fashionista con un grosor típico que oscila entre 4 y 12u”. Y aquí hay un dato curioso: debido a que el cobre y la plata son como mejores amigos, eventualmente se fusionan entre sí.

Por qué es genial: le brinda una superficie plana y lisa para trabajar su magia de soldadura, totalmente libre de plomo y compatible con RoHS, y mantiene tolerancias más estrictas para esos orificios enchapados. Además, es la opción ideal para bajas pérdidas en aplicaciones de integridad de señal.

Lo que no es tan interesante: manipular la PCB puede provocar algunos problemas de soldadura; es más rentable en comparación con ENIG, pero no tan ahorrativo como Immersion Tin. Y ojo, que el acabado puede empañarse un poco y oxidarse con el tiempo.

  • ESTAÑO DE INMERSIÓN

La inmersión de estaño (ISn) realza los PCB desplazándolos químicamente directamente sobre el metal base. Es como el hermano más económico de ENIG e Immersion Silver, ¿y adivinen qué? También cumple totalmente con RoHS. Imagínelo con un espesor típico que oscila entre 20 y 50u”. Y aquí hay un dato divertido: debido a que el estaño y el cobre son como dos guisantes en una vaina, eventualmente se fusionan entre sí.

Por qué es genial: le brinda una superficie plana y lisa para realizar su magia de soldadura, totalmente libre de plomo y compatible con RoHS, y mantiene tolerancias más estrictas para esos orificios enchapados. También es la opción ideal para aplicaciones de ajuste a presión, lo que lo convierte en un éxito entre los entusiastas de PCB.

Lo que no es tan bueno: manipular la PCB puede ser un poco arriesgado, lo que podría provocar daños y problemas de soldadura. Tenga cuidado también con los bigotes de estaño y recuerde que su vida útil es más corta en comparación con ENIG.

  • OSP

Los conservantes orgánicos de soldabilidad son un método popular de tratamiento de superficies para PCB. Es un tema candente en la industria de PCB y artículos recientes han arrojado luz sobre sus beneficios y aplicaciones.

OSP funciona aplicando una fina capa orgánica a las almohadillas de cobre de una PCB, protegiéndolas de la oxidación y garantizando una excelente soldabilidad. Este método está ganando terreno debido a su naturaleza ecológica y rentabilidad en comparación con los tratamientos tradicionales como HASL y ENIG.

Artículos recientes han destacado las ventajas de OSP, como su capacidad para proporcionar una superficie plana para soldar, su cumplimiento sin plomo y RoHS, y su idoneidad para componentes de paso fino. Además, OSP ofrece confiabilidad térmica mejorada y mejor rendimiento en aplicaciones de alta frecuencia.

Sin embargo, es esencial considerar algunos desafíos asociados con OSP, como su sensibilidad al manejo, posibles problemas de vida útil y compatibilidad con ciertos procesos de ensamblaje.

En general, OSP es una innovación interesante en el tratamiento de superficies de PCB y los artículos recientes brindan información valiosa sobre su uso y potencial en la fabricación de productos electrónicos modernos.

  • ORO DURO

Cuando se trata de acabados de superficies de PCB, el oro duro se destaca como una de las opciones más caras, pero ¡vaya, tiene un gran impacto! Las aplicaciones de oro duro son como los superhéroes de la durabilidad y cuentan con una vida útil más larga que la de su serie de libros favorita. Estamos hablando de índices de espesor que van desde 30 μin de oro sobre 100 μin de níquel hasta 50 μin de oro sobre 100 μin de níquel, lo que los hace resistentes como clavos.

¡Pero espera hay mas! El oro duro no es sólo para lucirse; está reservado para componentes que estarán disponibles a largo plazo. Piense en conectores de borde, contactos de batería y esas placas de prueba especiales que nunca parecen tomarse un descanso.

¿Ventajas? ¡Puedes apostar! Con oro duro, se obtiene una superficie que se ríe ante el desgaste, además no contiene plomo y cumple totalmente con RoHS. Ah, ¿y mencioné la vida útil? Es tan largo que olvidarás que lo has pedido.

Ahora, pasemos a las desventajas: el oro duro es como ese auto deportivo de lujo con acabados superficiales: es caro. Y a veces, es posible que tengas que agregar algo de revestimiento de autobús y un poco más de esfuerzo durante el montaje. Pero bueno, cuando buscas lo mejor, un pequeño esfuerzo extra vale la pena, ¿verdad?

En conclusión, la selección del tratamiento de superficie de PCB implica sopesar las compensaciones entre costo, rendimiento e impacto ambiental. Comprender las características únicas de cada método permite a los fabricantes tomar decisiones informadas basadas en las necesidades específicas de sus proyectos.

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