Placas de Circuito Impresso – Quais são os melhores acabamentos de superfície para várias aplicações?

Os acabamentos de superfície para PCBs variam em confiabilidade, prazo de validade, planicidade, preço e procedimentos de montagem. Todos os acabamentos têm vantagens próprias; entretanto, o processo, produto e/ou uso final determinam qual acabamento de superfície funciona melhor para uso com uma aplicação específica. O projetista, usuário final ou montador precisa trabalhar com o fabricante da placa de circuito impresso para escolher o acabamento correto para o projeto do produto.

Nivelamento de solda a ar quente (HASL)

O nivelamento de solda a ar quente, uma solda de chumbo de estanho 63/37, serviu como padrão da indústria desde o início da placa de circuito. HASL é o favorito porque “Nada solda como solda”. Em situações em que você não se preocupa com o chumbo, o HASL se mostra rentável, bem como um acabamento confiável para a fabricação de PCBs de tecnologia padrão. Esse acabamento, no entanto, estressa ainda mais as placas de circuito de alta camada, resultando em uso ineficaz a longo prazo. O estresse adicional, a vida útil curta e a altura de solda desigual em pastilhas SMT ou BGA grossas tornam o HASL uma má escolha para ligação de fios ou tecnologia de chip. Novas tecnologias, princípios de design mais rígidos e questões ambientais estão começando a tornar o HASL obsoleto. Existem muitas ligas sem chumbo que podem substituir o processo de solda de chumbo de estanho 63/37 para tornar a placa ROHS ou Lead Free.

O nível de solução de ar quente sem chumbo (LF HASL) é a versão compatível com ROHS do HASL. É aplicado no mesmo mas é uma composição diferente da Solda. Para cumprir com Lead-Free, o chumbo é removido e substituído por Ouro, Níquel ou outros metais, dependendo do fabricante do seu PCB – assim, a espessura varia entre 1 a 15 mm.

Prata de imersão

A Immersion Silver é um processo muito simples. A prata substitui o cobre durante o processo de imersão. Está rapidamente ganhando reconhecimento como um acabamento de superfície sem chumbo devido ao seu custo mais baixo (comparado ao ENIG), espessura uniforme e capacidade de suportar as temperaturas de montagem sem chumbo. A prata de imersão tem uma vida útil de um ano. Ao longo do ano passado, as instalações da PBC instalaram linhas de processamento de prata mais do que qualquer outro tipo de acabamento. A prata de imersão tem uma espessura controlada de cinco a doze micro polegadas e permanece econômica, compatível com a maioria dos processos de montagem.

Níquel eletrolítico/ouro de imersão (ENIG)

No passado, os usuários reconheceram o ENIG como a melhor superfície plana (de passo fino) e a melhor escolha sem chumbo do mundo. Este acabamento de superfície possui várias vantagens, incluindo vida útil excepcional e experiência de longo prazo e/ou conhecimento do produto. A espessura do níquel geralmente mede 75 micro polegadas, em comparação com três a cinco micros para o ouro. O acabamento da superfície também possui algumas desvantagens, incluindo um custo mais alto, em duas partes. Além disso, em situações de processo descontrolado, você pode ver o problema de qualidade conhecido como “Black Pad”. Aqui na Sierra Circuits, após anos de trabalho com a ENIG, erradicamos o problema do “Black Pad”. Ao variar cuidadosamente a espessura do ouro, conseguimos descobrir a espessura ideal do ouro para garantir que nossos clientes nunca vejam Black Pads.

Lata de imersão

O processo de imersão em estanho, mais popular no passado, oferece uma superfície plana consistente com cerca de 20 a 40 micro polegadas de espessura. Solda bem e mantém o custo-benefício. No entanto, os PCBs acabados têm uma vida útil limitada, exigindo que você os use dentro de três a seis meses. As fábricas de PCB em todo o mundo têm esse processo em vigor. Também é perfeito para montagem sem chumbo.

Conservantes Orgânicos de Soldagem (OSP)

Os conservantes orgânicos de soldabilidade começaram na década de 1970 e fornecem uma espessura tão fina que quase não pode ser medida. As primeiras fórmulas ofereciam uma vida útil limitada de três a seis meses e suportavam apenas um ou dois ciclos de calor, mas hoje as fórmulas OSP mais recentes oferecem muito mais devido à sua construção para montagem sem chumbo e fornecem vida útil de 12 meses, bem como a capacidade para lidar com vários ciclos de calor.

Níquel Eletroless – Paládio Eletroeletrônico – Ouro de Imersão (ENEPIG)

ENEPIG É considerado por muitos como – o acabamento “Universal”. É uma combinação de três metais – níquel, paládio e ouro. É considerado o melhor acabamento superficial para montagem sem chumbo e colagem de fios. Devido à combinação dos três metais, possui a melhor resistência galvânica. O paládio separa o ouro do níquel para evitar a tensão de ruído e parar a corrosão. Além disso, devido à queda do preço do Palladium, tornou-se um preço muito razoável. A Sierra Circuits é um dos principais fabricantes de PCB a oferecer ENEPIG.

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