Dans le cadre de la Processus de fabrication des circuits imprimésLe traitement de surface des circuits imprimés joue un rôle décisif dans la performance, la fiabilité et la durée de vie du produit final. L'une des solutions de traitement de surface des circuits imprimés les plus populaires aujourd'hui, le nickel-or chimique par immersion (ENIG) est devenu le choix privilégié pour de nombreux produits électroniques haut de gamme en raison de ses performances globales exceptionnelles.
Qu'est-ce que le processus ENIG ?
ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold) est un procédé de traitement de surface qui dépose une couche d'alliage nickel-phosphore sur la surface des plaquettes de cuivre par voie chimique, suivie d'une réaction de déplacement pour déposer une fine couche d'or. Cette structure à double couche maintient d'excellentes performances de soudure tout en offrant une protection supérieure contre l'oxydation.
Principe du processus et caractéristiques structurelles de l'ENIG
Le procédé ENIG comporte deux étapes principales : le nickelage chimique et l'immersion dans l'or.
First, in electroless nickel plating, a nickel-phosphorus alloy layer (Ni-P) forms on the copper surface. This layer is usually 4-8μm thick, with phosphorus content between 7-11%. This amorphous nickel layer acts as a strong diffusion barrier and a solid base for soldering.
Next, during the immersion gold step, a pure gold layer of 0.05-0.15μm is added on top of the nickel. This gold layer prevents nickel oxidation and ensures good solderability.
Principaux avantages du processus ENIG
1. Soudabilité exceptionnelle
La couche d'or se mélange rapidement à la soudure, révélant du nickel frais.Cela crée de puissants composés intermétalliques Ni-Sn.
2.Excellente résistance à l'oxydation
La couche d'or empêche efficacement l'oxygène et l'humidité de pénétrer.Cela garantit que le circuit imprimé reste soudable pendant le stockage et l'expédition.
3.Bonne planéité de la surface
Les revêtements déposés chimiquement offrent une surface lisse.Ils sont parfaits pour les assemblages à haute densité et les composants à pas fin.
4.Des performances de collage fiables
La surface en nickel convient parfaitement au collage de fils d'or et d'aluminium.Il répond aux besoins des emballages à l'échelle de la puce.
5.Capacité de couverture globale
Il recouvre uniformément les trous traversants, les vias aveugles et les vias enterrés.Il répond ainsi aux besoins des interconnexions à haute densité.
Nous sommes ravis d'annoncer que notre produit est conforme à la directive RoHS !Il est bon de savoir qu'il respecte les règles environnementales et ne contient pas de substances nocives comme le plomb, le mercure ou le cadmium.
6.Prévention de la migration du cuivre
La couche de nickel empêche le cuivre de se diffuser dans les joints de soudure.Cela permet d'éviter les composés intermétalliques fragiles.
Nous sommes ravis de vous présenter notre fiabilité à long terme !Il est étonnant de constater que ce produit conserve des performances stables dans des environnements à haute température et à forte humidité. Il est parfait pour les applications les plus difficiles.
Principaux points de contrôle de la qualité du processus ENIG
Pour maintenir la qualité du processus ENIG, nous devons contrôler plusieurs paramètres importants :
- Contrôle de l'épaisseur de la couche de nickel: This should stay between 4-8μm. If it’s too thin, “black nickel” may form. If it’s too thick, costs increase without any advantage.
- Gestion du contenu de Phosphorus: La teneur en oxygène doit être maintenue entre 7 et 11 %. C'est essentiel pour la résistance à la corrosion et la fiabilité de la soudure.
- Contrôle de l'épaisseur de la couche d'or: Aim for 0.05-0.1μm. A thin layer won’t protect well, while a thick layer can weaken solder joints.
- Maintenance de l'activité de la solution: Des contrôles et des ajustements réguliers de la solution de placage garantissent une vitesse de dépôt stable et une bonne qualité de revêtement.
- Qualité du prétraitement: Nettoyer et rendre rugueuse la surface du cuivre pour assurer une bonne adhérence.
Chez Topfast, nous fournissons des circuits imprimés ENIG qui répondent aux normes de qualité les plus élevées.Nous y parvenons grâce à une production automatisée et à un contrôle strict des processus pour nos clients.
Comparaison avec d'autres procédés de traitement de surface des PCB
L'ENIG présente de nombreux avantages, mais d'autres méthodes de traitement de surface restent utiles dans certaines situations.Voici une brève description de plusieurs technologies courantes de traitement de surface des PCB :
Le nivellement par soudure à l'air chaud (HASL) est un procédé ancien et populaire de traitement de surface des circuits imprimés.Il consiste à plonger le circuit imprimé dans de la soudure en fusion et à utiliser des couteaux à air chaud pour enlever l'excès de soudure, créant ainsi une couche uniforme.
Avantages du processus:
- Rentabilité et stabilité de la technologie
- Produit une couche de soudure épaisse pour plusieurs cycles de refusion
- Offre de bonnes performances de brasage avec divers alliages
- Répare efficacement les petits défauts de surface
L'HASL fonctionne bien pour les applications sensibles aux coûts avec de faibles besoins de planéité de surface, comme l'électronique grand public, les modules de puissance et les cartes de contrôle industrielles. Cependant, à mesure que les composants deviennent plus petits, les problèmes de planéité de l'HASL deviennent de plus en plus évidents.
Conservateur de soudabilité organique (OSP)
OSP crée une couche organique sur les surfaces de cuivre propres.Cette couche empêche l'oxydation du cuivre à température ambiante. Lors du brasage à haute température, elle se décompose rapidement, révélant le cuivre pour le brasage.
Avantages du processus:
- Offre une excellente planéité et coplanarité, idéale pour les composants à pas ultrafin.
- Simple et écologique, avec un traitement facile des eaux usées.
- Rentable, seulement 30 à 50 % de l'ENIG.
- Bonne coplanarité, adaptée aux composants tels que les BGA et les QFN.
OSP works well for large-volume mobile devices and high-density consumer electronics. However, its protective layer is fragile, has a short shelf life, and isn’t ideal for multiple soldering.ng cycles also limit its application scope.
Argent d'immersion
Immersion silver deposits a thin layer of silver on copper. This happens through a chemical displacement reaction. The silver thickness usually ranges from 0.1 to 0.4 μm.
Avantages du processus:
- Excellente planéité et coplanarité de la surface.
- Bonne performance de brasage, ce qui améliore la fiabilité des joints de brasage.
- Idéal pour les applications à haute fréquence, la conductivité élevée de l’argent améliore la transmission des signaux.
- Respectueux de l'environnement, car il est exempt d'halogènes et de métaux lourds.
Le procédé d'argent par immersion est populaire dans les équipements de communication et les produits numériques à grande vitesse. Toutefois, les concepteurs doivent tenir compte des problèmes de migration de l'argent et de décoloration.
Étain d'immersion
Immersion tin deposits a layer of tin on copper through a displacement reaction. The thickness ranges from 0.8 to 1.5 μm, ensuring a flat surface and good solderability.
Avantages du processus:
- Excellente planéité de la surface, idéale pour les composants à broches fines.
- Bonne performance de soudure, répond aux exigences de l'absence de plomb.
- Coût modéré, entre OSP et ENIG.
- Convient pour les raccords press-fit, avec une couche d'étain dur.
L'étain d'immersion est courant dans l'électronique automobile et le contrôle industriel. Cependant, la croissance des whiskers et la courte durée de conservation sont des défis qui doivent être gérés avec soin.
Comparaison détaillée de l'ENIG et d'autres procédés de traitement de surface
Comparaison des états de surface des circuits imprimés
| Dimension de l'évaluation | OSP | ENIG (nickel chimique, immersion dans l'or) | Argent d'immersion | Étain d'immersion | Placage d'or dur |
|---|
| Coût | Le plus rentable | Moyenne à haute gamme | Modéré | Modéré | Le plus élevé |
| Performance technique | Bon pour les applications simples | Le plus équilibré, supérieur pour les utilisations haut de gamme | Excellent pour les hautes fréquences | Bon pour la soudure & ; press-fit | Excellente résistance à l'usure |
| Complexité du processus | Le plus simple | Modéré | Modéré | Modéré | Le plus complexe |
| Exigences environnementales | Le plus respectueux de l'environnement | Nécessite un traitement des eaux usées au nickel | Modéré | Modéré | Nécessite un traitement complexe des déchets |
| Applications typiques | Électronique grand public | Automobile, électronique à haute fiabilité | Applications haute fréquence/RF | Automobile, contrôle industriel | Connecteurs, zones à forte usure |
Avantages de choisir les services ENIG de Topfast
En tant que fabricant de PCB de premier plan, Topfast excelle dans le processus ENIG :
- Contrôle de processus de précision: Nous utilisons des équipements automatisés pour garantir une épaisseur et une qualité de revêtement constantes.
- Inspection stricte de la qualité: Notre système de contrôle de la qualité vérifie tout, des matières premières aux produits finis.
- Traitement respectueux de l'environnement: Nous disposons de systèmes de traitement des eaux usées avancés pour répondre à toutes les réglementations environnementales.
- Capacité de réaction rapide: Nous proposons une production flexible et des services d'échantillonnage rapides.
- Support techniqueNotre équipe technique qualifiée recommande les meilleures solutions de traitement de surface.
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