En el Proceso de fabricación de PCBEl tratamiento superficial de las placas de circuito impreso desempeña un papel decisivo en el rendimiento, la fiabilidad y la vida útil del producto final. Como una de las soluciones de tratamiento superficial de PCB más populares en la actualidad, el níquel químico oro por inmersión (ENIG) se ha convertido en la opción preferida para muchos productos electrónicos de gama alta debido a su excelente rendimiento integral.
¿Qué es el proceso ENIG?
ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold) es un proceso de tratamiento de superficies que deposita una capa de aleación de níquel-fósforo en la superficie de las pastillas de cobre por medios químicos, seguida de una reacción de desplazamiento para depositar una fina capa de oro. Esta estructura de doble capa mantiene un excelente rendimiento de soldadura a la vez que proporciona una protección superior contra la oxidación.
Principio del proceso y características estructurales de la ENIG
El proceso ENIG consta de dos pasos principales: niquelado químico y dorado por inmersión.
En primer lugar, en el niquelado químico, se forma una capa de aleación de níquel-fósforo (Ni-P) sobre la superficie de cobre. Esta capa suele tener un espesor de entre 4 y 8 μm, con un contenido de fósforo de entre el 7 y el 11 %. Esta capa de níquel amorfo actúa como una fuerte barrera de difusión y una base sólida para la soldadura.
A continuación, durantela etapa de inmersión en oro, se añade una capa de oro puro de 0,05-0,15 μm sobre el níquel. Esta capa de oro evita la oxidación del níquel y garantiza una buena soldabilidad.
Principales ventajas del proceso ENIG
1. Soldabilidad excepcional
La capa de oro se mezcla rápidamente con la soldadura, revelando níquel fresco.Esto crea fuertes compuestos intermetálicos Ni-Sn.
2.Excelente resistencia a la oxidación
La capa de oro impide la entrada de oxígeno y humedad.Esto garantiza que la placa de circuito impreso se pueda soldar durante el almacenamiento y el transporte.
3.Buena planitud de la superficie
Los revestimientos depositados químicamente ofrecen una superficie lisa.Es perfecto para montajes de alta densidad y componentes de paso fino.
4.Adhesión fiable
La superficie de níquel funciona bien para unir alambres de oro y aluminio.Satisface las necesidades de envasado a escala de chip.
5.Amplia capacidad de cobertura
Recubre uniformemente los orificios pasantes, las vías ciegas y las vías enterradas.Esto satisface las necesidades de las interconexiones de alta densidad.
Nos complace anunciar que nuestro producto cumple la directiva RoHS.Es estupendo saber que cumple las normas medioambientales y no contiene sustancias nocivas como plomo, mercurio o cadmio.
6.Prevención de la migración del cobre
La capa de níquel impide que el cobre se difunda en las juntas de soldadura.Así se evitan los compuestos intermetálicos frágiles.
Estamos encantados de presentar nuestra fiabilidad a largo plazo.Sorprendentemente, este producto mantiene un rendimiento estable en entornos de alta temperatura y humedad. Es perfecto incluso para las aplicaciones más duras.
Puntos clave del control de calidad del proceso ENIG
Para mantener la calidad del proceso ENIG, necesitamos controlar varios parámetros importantes:
- Control del espesor de la capa de níquel: Debemantenerse entre4y 8 μm. Si es demasiado fino, puede formarse «níquel negro». Si es demasiado grueso, los costes aumentan sin ninguna ventaja.
- Gestión de contenidos de fósforo: Manténgalo entre el 7-11%. Esto es vital para la resistencia a la corrosión y una soldadura fiable.
- Control del espesor de la capa de oro: Intente alcanzarun grosordeentre 0,05y 0,1 μm. Una capa fina no protegerá bien, mientras que una capa gruesa puede debilitar las juntas de soldadura.
- Solución Actividad Mantenimiento: Los controles y ajustes periódicos de la solución de revestimiento garantizan una velocidad de deposición estable y una buena calidad del revestimiento.
- Calidad del pretratamiento: Limpiar y desbastar adecuadamente la superficie de cobre para garantizar una fuerte adherencia.
En Topfast, entregamos PCBs ENIG que cumplen con los mas altos estandares de calidad.Logramos esto a través de la producción automatizada y estricto control de procesos para nuestros clientes.
Comparación con otros procesos de tratamiento de superficies de PCB
ENIG tiene muchas ventajas, pero otros métodos de tratamiento de superficies siguen siendo útiles en determinadas situaciones.A continuación se describen brevemente varias tecnologías habituales de tratamiento de superficies de PCB:
El nivelado de soldadura con aire caliente (HASL) es un proceso antiguo y popular para el tratamiento de superficies de PCB.Consiste en sumergir la PCB en soldadura fundida y utilizar cuchillas de aire caliente para eliminar el exceso de soldadura, creando un revestimiento uniforme.
Ventajas del proceso:
- Rentabilidad con tecnología estable
- Produce una capa de soldadura gruesa para múltiples ciclos de reflujo
- Ofrece un buen rendimiento de soldadura con diversas aleaciones
- Repara eficazmente pequeños defectos superficiales
HASL funciona bien para aplicaciones sensibles a los costes con necesidades de baja planitud superficial, como la electrónica de consumo, los módulos de potencia y las tarjetas de control industrial. Sin embargo, a medida que los componentes se hacen más pequeños, los problemas de planitud del HASL se hacen más evidentes.
Conservante orgánico de soldabilidad (OSP)
El OSP crea una capa orgánica sobre las superficies de cobre limpias.Esta capa impide que el cobre se oxide a temperatura ambiente. Durante la soldadura a alta temperatura, se descompone rápidamente, dejando al descubierto el cobre para la soldadura.
Ventajas del proceso:
- Proporciona una excelente planitud y coplanaridad, ideal para componentes de paso ultrafino.
- Sencillo y ecológico, con fácil tratamiento de las aguas residuales.
- Rentable, sólo un 30-50% de ENIG.
- Buena coplanaridad, adecuada para componentes como BGA y QFN.
El OSPfunciona bien endispositivos móviles de gran volumen y productos electrónicos de consumo de alta densidad. Sin embargo, su capa protectora es frágil, tiene una vida útil corta y no es ideal para múltiples ciclos de soldadura, lo que también limita su ámbito de aplicación.
Inmersión Plata
La inmersión en plata deposita una fina capa de plata sobre el cobre. Esto ocurre mediante una reacción química de desplazamiento. El espesor de la plata suele oscilar entre 0,1 y 0,4 μm.
Ventajas del proceso:
- Excelente planitud y coplanaridad de la superficie.
- Buen rendimiento de soldadura, lo que mejora la fiabilidad de la unión soldada.
- Ideal para aplicaciones de alta frecuencia; la alta conductividad de la plata mejora la transmisión de señales.
- Respetuoso con el medio ambiente, ya que no contiene halógenos ni metales pesados.
El proceso de plata por inmersión es popular en equipos de comunicación y productos digitales de alta velocidad. Sin embargo, los diseñadores deben tener en cuenta los problemas de migración y decoloración de la plata.
Lata de inmersión
La inmersión deposita unacapa de estaño sobre el cobre mediante una reacción de desplazamiento. El espesor oscila entre 0,8 y 1,5 μm, lo que garantiza una superficie plana y una buena soldabilidad.
Ventajas del proceso:
- Excelente planitud de la superficie, ideal para componentes de agujas finas.
- Buen rendimiento de soldadura, cumple los requisitos de ausencia de plomo.
- Coste moderado, entre OSP y ENIG.
- Adecuado para conexiones a presión, con una capa de estaño duro.
El estañado por inmersión es habitual en la electrónica de automoción y el control industrial. Sin embargo, el crecimiento de briznas de estaño y su corta vida útil son retos que requieren una gestión cuidadosa.
Comparación exhaustiva de ENIG y otros procesos de tratamiento de superficies
Comparación de acabados superficiales de PCB
| Dimensión de evaluación | OSP | ENIG (níquel químico por inmersión en oro) | Inmersión Plata | Lata de inmersión | Chapado en oro duro |
|---|
| costo | Más rentable | Gama media-alta | moderado | moderado | Más alto |
| Rendimiento técnico | Bueno para aplicaciones sencillas | Más equilibrado, superior para usos de gama alta | Excelente para alta frecuencia | Bueno para soldar & ajuste a presión | Excelente resistencia al desgaste |
| Complejidad del proceso | Más sencillo | moderado | moderado | moderado | El más complejo |
| Requisitos medioambientales | Más respetuoso con el medio ambiente | Requiere tratamiento de aguas residuales con níquel | moderado | moderado | Requiere un tratamiento complejo de los residuos |
| Aplicaciones típicas | Electrónica de consumo | Automoción, Electrónica de alta fiabilidad | Aplicaciones de alta frecuencia/RF | Automoción, control industrial | Conectores, zonas de alto desgaste |
Ventajas de elegir los servicios ENIG de Topfast’
Como fabricante superior de PCB, Topfast sobresale en el proceso ENIG:
- Control de procesos de precisión: Utilizamos equipos automatizados para obtener un grosor y una calidad de revestimiento uniformes.
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- Tratamiento respetuoso con el medio ambiente: Disponemos de sistemas avanzados de aguas residuales para cumplir todas las normativas medioambientales.
- Capacidad de respuesta rápida: Ofrecemos servicios flexibles de producción y muestras rápidas.
- Asistencia técnicaNuestro cualificado equipo técnico recomienda las mejores soluciones de tratamiento de superficies.
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