Opciones De Acabado De Superficie De PCB: HASL Vs. Placas De Oro Electrodepositado

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Los acabados de superficie comunes incluyen HASL (nivelación de soldadura por aire caliente), HASL sin plomo, Oro por Inmersión de Níquel Electroless (ENIG), Estaño por Inmersión de Níquel Electroless (ENT), Plata Electroless (ImAg), Chapado en Oro Duro, Oro Flash, Conectores de Dedos (Fingers), y Oro de Paladio de Níquel (NiPdAu). El OSP (Preservativo de Soldabilidad Orgánica) se conoce por su bajo costo, buena soldabilidad, requisitos estrictos de almacenamiento con vida útil corta, amigable con el medio ambiente, excelente rendimiento de soldadura y un acabado de superficie suave.

Acabado de Superficie

Las placas HASL, utilizadas típicamente para prototipos de PCB de alta precisión de varias capas (de 4 a 46 capas), encuentran aplicación en sectores de comunicaciones a gran escala, informática, equipos médicos y aeroespaciales. Los dedos conectores, compuestos de numerosos contactos conductores chapados en oro, aseguran la transmisión de señales entre los módulos de memoria y los zócalos, gracias a la alta resistencia al óxido y la conductividad del oro.

Por qué utilizar Placas Chapadas en Oro

Con la creciente densidad de integración de IC y pines más densamente empaquetados, las HASL tienen dificultades para lograr planicidad en los pads finos, lo que plantea desafíos para el ensamblaje SMT. Además, las placas HASL tienen una vida útil limitada. El chapado en oro aborda estos problemas de manera efectiva:

Fabricante profesional de PCB

En la tecnología de montaje superficial, especialmente con componentes 0603 y más pequeños de 0402, la planicidad del pad es crucial para la calidad de la impresión de la pasta de soldadura, lo que influye significativamente en el resultado de la soldadura por reflujo. Por lo tanto, el chapado en oro completo de la placa es comúnmente visto en procesos SMT de alta densidad y ultra-miniatura. Las placas chapadas en oro también tienen una vida útil mucho más larga en comparación con aleaciones de plomo-estaño, lo que las convierte en la opción preferida. Es notable que durante la etapa de prototipo, la diferencia de costos entre las placas chapadas en oro y las de aleación de plomo-estaño es insignificante.

Sin embargo, a medida que el ancho de las trazas y el espaciado se estrechan a 2.5 mils, los cortocircuitos de hilos de oro se convierten en un problema. Además, a frecuencias de señal más altas, el efecto piel —donde las corrientes de alta frecuencia tienden a fluir cerca de la superficie del conductor— afecta más significativamente la integridad de la señal en recubrimientos multicapa.

Por qué Utilizar Placas ENIG (Oro de Inmersión)

Fábrica de PCB multicapa

Para abordar estos problemas con el chapado en oro, las placas ENIG exhiben las siguientes características:

1. El ENIG presenta un color amarillo más vibrante que el oro electrodepositado, lo que resulta atractivo para los clientes.
2. El ENIG es más fácil de soldar debido a su estructura cristalina, lo que reduce las malas soldaduras y las quejas de los clientes.
3. Con el ENIG, las señales viajan a través de la capa de cobre, sin verse afectadas por el efecto piel.
4. Elimina los hilos de oro que podrían causar microcortocircuitos.
5. Mejora la adhesión entre la máscara de soldadura y el cobre debido al chapado selectivo.
6. No afecta el espaciado durante los ajustes de compensación.
7. Ofrece un mejor control del estrés para los procesos de unión, aunque es más suave que el oro electrodepositado, lo que lo hace menos adecuado para los dedos de oro resistentes al desgaste.
8. Las placas ENIG ofrecen una planicidad y vida útil similares a las placas de oro electrodepositado.

Chapado en Oro Electrodepositado vs. Placas de Oro de Inmersión (ENIG)

El oro electrodepositado existe en dos formas: electrodepositado y por inmersión (ENIG). Para la soldabilidad, el ENIG generalmente tiene un mejor rendimiento. A menos que se requiera enlace específicamente, los fabricantes suelen optar por ENIG. Los acabados de superficie comunes de PCB incluyen oro electrodepositado o por inmersión, chapado en plata, OSP, HASL (con plomo y sin plomo), principalmente para sustratos FR-4 o CEM-3. Si surgen problemas de soldabilidad, excluyendo factores de pasta de soldadura o fabricación, las razones relacionadas con la PCB podrían incluir:

1. Presencia de residuos de aceite en los pads, que afectan la soldabilidad, verificable a través de pruebas de estañado.
2. Adequación del diseño del pad para soportar componentes.
3. Contaminación de los pads, determinable mediante pruebas de contaminación por ion.

Cada Acabado de Superficie tiene sus ventajas y desventajas. El oro electrodepositado extiende el tiempo de almacenamiento de la PCB, tolera fluctuaciones de temperatura y humedad ambiental más amplias y puede durar hasta un año. Le siguen las HASL, luego el OSP, ambos requieren atención cuidadosa a las condiciones de almacenamiento. La plata por inmersión es diferente, es más cara, requiere un almacenamiento estricto con una vida útil máxima de aproximadamente tres meses. En términos de soldabilidad, el ENIG, el OSP y las HASL son igualmente efectivos; los fabricantes consideran la relación costo-beneficio al decidir.

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