No Processo de fabrico de PCBO tratamento de superfície desempenha um papel decisivo no desempenho, fiabilidade e vida útil do produto final. Sendo uma das soluções de tratamento de superfície de PCB mais populares atualmente, o ouro de imersão em níquel eletrolítico (ENIG) tornou-se a escolha preferida para muitos produtos electrónicos de topo de gama devido ao seu excelente desempenho global.
O que é o processo ENIG?
O ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold) é um processo de tratamento de superfície que deposita uma camada de liga de níquel-fósforo na superfície das almofadas de cobre através de meios químicos, seguido de uma reação de deslocamento para depositar uma fina camada de ouro. Esta estrutura de dupla camada mantém um excelente desempenho de soldadura, proporcionando simultaneamente uma proteção superior contra a oxidação.
Princípio do processo e caraterísticas estruturais do ENIG
O processo ENIG tem duas etapas principais: niquelagem electrolítica e imersão em ouro.
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.
Principais vantagens do processo ENIG
1. Soldabilidade excecional
A camada de ouro mistura-se rapidamente com a solda, revelando níquel fresco.Isto cria fortes compostos intermetálicos Ni-Sn.
2.Excelente resistência à oxidação
A camada de ouro impede eficazmente a entrada de oxigénio e humidade.Isto assegura que o PCB permanece soldável durante o armazenamento e o transporte.
3.Boa planicidade da superfície
Os revestimentos depositados quimicamente proporcionam uma superfície lisa.Isto é perfeito para montagem de alta densidade e componentes de passo fino.
4.Desempenho fiável da ligação
A superfície de níquel funciona bem para a ligação de fios de ouro e alumínio.Satisfaz as necessidades de embalagem à escala do chip.
5.Capacidade de cobertura abrangente
Reveste uniformemente os orifícios de passagem, as vias cegas e as vias enterradas.Isto satisfaz as necessidades de interligações de alta densidade.
Temos o prazer de anunciar que o nosso produto está em conformidade com a RoHS!É ótimo saber que segue as regras ambientais e não contém substâncias nocivas como chumbo, mercúrio ou cádmio.
6.Prevenção da migração do cobre
A camada de níquel impede a difusão do cobre nas juntas de soldadura.Isto evita a formação de compostos intermetálicos quebradiços.
Estamos entusiasmados por apresentar a nossa fiabilidade a longo prazo!Surpreendentemente, este produto mantém um desempenho estável em ambientes de alta temperatura e alta humidade. É perfeito mesmo para as aplicações mais difíceis.
Principais pontos de controlo de qualidade para o processo ENIG
Para manter a qualidade do processo ENIG, é necessário controlar vários parâmetros importantes:
- Controlo da espessura da camada de níquel: 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.
- Gestão de conteúdos Phosphorus: Mantenha-o entre 7-11%. Isto é vital para a resistência à corrosão e para uma soldadura fiável.
- Controlo da espessura da camada de ouro: Aim for 0.05-0.1μm. A thin layer won’t protect well, while a thick layer can weaken solder joints.
- Manutenção da atividade da solução: Controlos e ajustamentos regulares da solução de galvanização garantem uma taxa de deposição estável e uma boa qualidade do revestimento.
- Qualidade do pré-tratamento: Limpar e desbastar corretamente a superfície do cobre para garantir uma forte aderência.
Na Topfast, fornecemos PCBs ENIG que atendem aos mais altos padrões de qualidade.Conseguimos isso através de produção automatizada e controlo rigoroso do processo para os nossos clientes.
Comparação com outros processos de tratamento de superfícies de PCB
O ENIG tem muitas vantagens, mas outros métodos de tratamento de superfícies continuam a ser úteis em determinadas situações.Seguem-se breves descrições de várias tecnologias comuns de tratamento de superfícies de PCB:
O nivelamento de solda por ar quente (HASL) é um processo antigo e popular para o tratamento de superfícies de PCB.Envolve a imersão da PCB em solda derretida e a utilização de facas de ar quente para remover o excesso de solda, criando um revestimento uniforme.
Vantagens do processo:
- Económica com tecnologia estável
- Produz um revestimento de solda espesso para vários ciclos de refluxo
- Oferece um bom desempenho de soldadura com várias ligas
- Repara eficazmente pequenos defeitos de superfície
O HASL funciona bem para aplicações sensíveis ao custo com necessidades de baixa planicidade de superfície, como eletrónica de consumo, módulos de potência e placas de controlo industrial. No entanto, à medida que os componentes se tornam mais pequenos, os problemas de planicidade do HASL’ estão a tornar-se mais visíveis.
Conservador de soldabilidade orgânico (OSP)
O OSP cria uma camada orgânica em superfícies de cobre limpas.Esta camada impede a oxidação do cobre à temperatura ambiente. Durante a soldadura a alta temperatura, decompõe-se rapidamente, revelando o cobre para a soldadura.
Vantagens do processo:
- Proporciona uma excelente planicidade e coplanaridade, ideal para componentes de passo ultrafino.
- Simples e amigo do ambiente, com tratamento fácil das águas residuais.
- Económica, apenas 30-50% da ENIG.
- Boa coplanaridade, adequada para componentes como BGAs e QFNs.
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.
Prata de imersão
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.
Vantagens do processo:
- Excelente planicidade e coplanaridade da superfície.
- Bom desempenho de soldadura, o que melhora a fiabilidade da junta de soldadura.
- Ideal para aplicações de alta frequência; a elevada condutividade da prata aumenta a transmissão do sinal.
- Amigo do ambiente, uma vez que não contém halogéneos e metais pesados.
O processo de prata por imersão é popular em equipamentos de comunicação e produtos digitais de alta velocidade. No entanto, os projectistas devem ter em conta os problemas de migração e descoloração da prata.
Lata de imersão
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.
Vantagens do processo:
- Excelente planicidade da superfície, ideal para componentes de pinos finos.
- Bom desempenho de soldadura, cumpre os requisitos sem chumbo.
- Custo moderado, entre OSP e ENIG.
- Adequado para ligações por pressão, com uma camada de estanho duro.
O estanho de imersão é comum na eletrónica automóvel e no controlo industrial. No entanto, o crescimento de bolinhas de estanho e o curto prazo de validade são desafios que exigem uma gestão cuidadosa.
Comparação exaustiva de ENIG e outros processos de tratamento de superfície
Comparação de acabamentos de superfície de PCB
| Dimensão da avaliação | OSP | ENIG (ouro de imersão em níquel eletrolítico) | Prata de imersão | Lata de imersão | Revestimento de ouro duro |
|---|
| Custo | Mais rentável | Gama média a alta | Moderado | Moderado | Mais alto |
| Desempenho técnico | Bom para aplicações simples | Mais equilibrado, superior para utilizações topo de gama | Excelente para alta-frequência | Bom para soldar e grampo; encaixe por pressão | Excelente resistência ao desgaste |
| Complexidade do processo | Mais simples | Moderado | Moderado | Moderado | Mais complexo |
| Requisitos ambientais | Mais amigo do ambiente | Necessita de tratamento de águas residuais com níquel | Moderado | Moderado | Requer um tratamento complexo dos resíduos |
| Aplicações típicas | Eletrónica de consumo | Automóvel, eletrónica de alta fiabilidade | Aplicações de alta frequência/RF | Automóvel, Controlo Industrial | Conectores, áreas de elevado desgaste |
Vantagens de escolher os serviços ENIG da Topfast’
Como um dos principais fabricantes de PCBs, Topfast se destaca no processo ENIG:
- Controlo de processos de precisão: Utilizamos equipamento automatizado para obter uma espessura e qualidade consistentes do revestimento.
- Inspeção rigorosa da qualidade: O nosso sistema de controlo de qualidade controla tudo, desde as matérias-primas até aos produtos acabados.
- Tratamento compatível com o ambiente: Dispomos de sistemas avançados de tratamento de águas residuais para cumprir todos os regulamentos ambientais.
- Capacidade de resposta rápida: Oferecemos uma produção flexível e serviços de amostragem rápida.
- Apoio técnicoA nossa equipa técnica especializada recomenda as melhores soluções de tratamento de superfície.
Whether you need ENIG, OSP, immersion silver, or other special treatments, Topfast offers reliable options. Contact our technical team for more information. We’ll help you choose the best surface treatment for your needs.