Impresión y Acabados de los Circuitos Impresos

Cualquier persona involucrada en la industria de las placa de circuitos impresos (PCB) entiende que las PCB tienen acabados de cobre en su superficie. Si se dejan desprotegidos, el cobre se oxidará y se deteriorará, haciendo que la placa de circuito quede inutilizable. El acabado de la superficie forma una interfaz crítica entre el componente y la PCB. La Impresión y Acabados de los Circuitos Impresos tiene dos funciones esenciales, proteger el circuito de cobre expuesto y proporcionar una superficie soldable al ensamblar (soldar) los componentes a la placa de circuito impreso.

La nivelación de soldadura de aire caliente (HASL) fue una vez el método probado y verdadero de entregar resultados de ensamblaje consistentes. Sin embargo, la complejidad del circuito cada vez mayor y la densidad de componentes han ampliado las capacidades de incluso los sistemas de nivelación de soldadura horizontales hasta sus límites.

A medida que los campos de los componentes se volvieron más finos y la necesidad de un recubrimiento delgado se hizo mayor, HASL representó una limitación del proceso para los fabricantes de PCB. Como alternativa a HASL, existen recubrimientos alternativos desde hace varios años, tanto en procesos electrolíticos como de inmersión. Por suerte, para ello, se han desarrollado los Circuitos Impresos 4 capas.

A continuación se enumeran algunos acabados superficiales más comunes utilizados en la fabricación de PCB.

HASL / HASL sin plomo

HASL es el acabado superficial predominante utilizado en la industria. El proceso consiste en sumergir las placas de circuito en una olla fundida de una aleación de estaño / plomo y luego eliminar el exceso de soldadura mediante el uso de "cuchillas de aire", que expulsan aire caliente a través de la superficie de la placa.

Uno de los beneficios no deseados del proceso HASL es que expondrá la PCB a temperaturas de hasta 265 ° C, lo que identificará cualquier posible problema de deslaminación mucho antes de que cualquier componente costoso se una a la placa.

Ventajas:

Bajo costo

Ampliamente disponible

Re-funcional

Excelente vida útil

Desventajas:

Superficies desiguales

No es bueno para Fine Pitch

Contiene plomo (HASL)

Choque termal

Puente de soldadura

PTH taponados o reducidos (orificios pasantes plaqueados)

Estaño de inmersión

Es un acabado metálico depositado por una reacción de desplazamiento químico que se aplica directamente sobre el metal base de la placa de los Circuitos Impresos 4 capas, es decir, cobre. El ISn protege el cobre subyacente de la oxidación durante su vida útil prevista.

Sin embargo, el cobre y el estaño tienen una gran afinidad el uno por el otro. La difusión de un metal en el otro ocurrirá inevitablemente, afectando directamente la vida útil del depósito y el rendimiento del acabado. Los efectos negativos del crecimiento de los bigotes de estaño están bien descritos en la literatura relacionada con la industria y en los temas de varios artículos publicados.

Ventajas:

Superficie plana

Sin Pb

Re-funcional

Desventajas:

Fácil de causar daño de manejo

El estaño expuesto en el ensamblaje final puede corroerse

Bigotes de la lata

No es bueno para múltiples procesos de reflujo / ensamblaje

Espesor difícil de medir

OSP / Entek

El Circuito Impreso OSP (Organic Solderability Preservative) o antimanchas preserva la superficie de cobre de la oxidación mediante la aplicación de una capa protectora muy delgada de material sobre el cobre expuesto por lo general utilizando un proceso transportado.

Utiliza un compuesto orgánico a base de agua que se adhiere selectivamente al cobre y proporciona una capa organometálica que protege el cobre antes de la soldadura. También es extremadamente ecológico para el medio ambiente en comparación con otros acabados comunes sin plomo, que sufren ya sea por ser más tóxicos o por un consumo de energía sustancialmente mayor.

Ventajas:

Superficie plana

Sin Pb

Proceso simple

Re-funcional

Económico

Desventajas:

No hay forma de medir el grosor

No es bueno para la PTH (plateado a través de los orificios)

Vida útil corta

Puede causar problemas con las TIC

Expuesto Cu en la Asamblea Final

Manejo Sensible

Oro de Inmersión de Níquel Electroless (ENIG)

ENIG es un recubrimiento metálico de dos capas de 2-8 μl de Au sobre 120-240 μin de Ni. El níquel es la barrera para el cobre y es la superficie a la que los componentes están realmente soldados. El oro protege el níquel durante el almacenamiento y también proporciona la baja resistencia de contacto requerida para los depósitos finos de oro. Ahora es posible que ENIG sea el acabado más utilizado en la industria de Circuitos Impresos 4 capas debido al crecimiento y la implementación de la regulación RoHs.

Ventajas:

Superficie plana

Sin Pb

Bueno para PTH (plateado a través de orificios)

Larga vida útil

Desventajas:

Costoso

No reutilizable

Almohadilla negra / Níquel negro

Daño de ET

Pérdida de señal (RF)

Proceso complicado

Conclusión

Es importante seleccionar el acabado de superficie apropiado para su proyecto considerando las diversas opciones teniendo en cuenta los requisitos de rendimiento y los costos de materiales.

Por ejemplo, si está buscando el costo más bajo, Tin-Lead HASL puede parecer una buena opción, pero no es adecuado para productos compatibles con RoHS. Si su producto requiere RoHS, puede considerar HASL sin plomo. Eso es solo si no hay componentes de tono fino, ya que LFHASL no se puede aplicar perfectamente plano. Si su diseño debe cumplir con RoHS y usa componentes de paso fino, entonces deberá seleccionar un acabado plano y sin plomo, como Immersion Silver o ENIG. Tenga en cuenta que hacerlo requerirá el uso de laminado de alta temperatura más costoso.

¿No estás seguro de lo que necesitarás? Consulte con una Fábrica de Circuitos Impresos antes de hacer una selección. Esto asegurará que la combinación del acabado de la superficie y el material dará como resultado un diseño de alto rendimiento y rentable que funcionará como se espera.

Más Información: www.2cisa.com