Vantagens e desvantagens dos acabamentos de superfície para PCB

Os acabamentos de superfície podem ser classificados de muitas formas diferentes. Este artigo aborda os principais atributos dos acabamentos de superfície de PCB e os requisitos dos vários tipos de produtos PCB. São discutidas as vantagens e desvantagens de cada tipo. Para determinar o acabamento de superfície correto para o seu projeto de PCB, pode consultar a tabela seguinte.

ENTEC 106(r)

Um dos acabamentos de superfície mais utilizados na indústria de PCB é o ENEPIG. Trata-se de um revestimento metálico de duas camadas constituído por 2-8 min de Au e 120-240 min de Ni. O níquel actua como uma barreira para o cobre na superfície do PCB. O ouro protege o níquel da corrosão durante o armazenamento e proporciona uma baixa resistência de contacto. O ENIG é frequentemente uma escolha económica para PCB, mas é importante utilizar procedimentos de aplicação adequados.

As vantagens e desvantagens do ouro galvanizado em relação ao níquel eletrolítico (ESN) são principalmente a relação custo-eficácia e a facilidade de revestimento. O ouro galvanizado sobre níquel eletrolítico é muito durável e tem uma longa vida útil. No entanto, a galvanoplastia de ouro sobre níquel tem um preço mais elevado do que outros acabamentos. Além disso, a eletrodeposição de ouro sobre níquel interfere com a gravação e deve ser manuseada com cuidado para evitar danos.

ENEPIG

Os acabamentos de superfícies de PCB têm duas classificações principais: ENEPIG e ENIG: ENEPIG e ENIG. Este artigo explora as diferenças entre os dois acabamentos e apresenta uma comparação das suas vantagens e desvantagens. Também discute quando utilizar cada um deles.

O acabamento de superfície ENIG é um acabamento metálico ligado de três camadas. No passado, este material era utilizado principalmente em placas de circuito impresso com ligações de superfície funcionais e requisitos de vida útil elevados. No entanto, o elevado custo do paládio e a necessidade de uma linha de fabrico separada levaram ao fracasso do material. Nos últimos anos, porém, o material voltou a ser utilizado. As suas propriedades de alta frequência tornam-no uma excelente escolha para aplicações de alta frequência.

Em comparação com o ENIG, o ENEPIG utiliza uma camada adicional de paládio entre as camadas de ouro e de níquel. Isto protege a camada de níquel da oxidação e ajuda a evitar o problema do "black pad". Como os preços do paládio baixaram recentemente, o ENEPIG está agora amplamente disponível. Oferece as mesmas vantagens que o ENIG, mas é mais compatível com a ligação de fios. No entanto, o processo é mais complexo, requer mão de obra adicional e pode ser dispendioso.

HASL

A classificação HASL do acabamento de superfície de PCB proporciona uma excelente soldabilidade e é capaz de acomodar vários ciclos térmicos. Este acabamento de superfície era anteriormente o padrão da indústria, mas a introdução das normas RoHS forçou-o a não estar em conformidade. A alternativa ao HASL é o HASL sem chumbo, que é mais amigo do ambiente, mais seguro e melhor alinhado com a diretiva.

O acabamento da superfície das placas de circuito impresso é fundamental para a fiabilidade e a compatibilidade. Um acabamento de superfície adequado pode evitar a oxidação da camada de cobre, o que diminui a soldabilidade da placa de circuito impresso. No entanto, a qualidade do acabamento da superfície é apenas uma parte da questão. Outros aspectos devem ser considerados, como o custo de fabrico da placa.

Ouro duro

Existem muitas classificações de acabamentos de superfície de PCB, incluindo os acabamentos de ouro duro e de ouro macio. O ouro duro é uma liga de ouro que inclui complexos de níquel e cobalto. Este tipo é utilizado para conectores de extremidade e contactos de PCB e tem normalmente um grau de pureza mais elevado do que o ouro macio. O ouro macio, por outro lado, é normalmente utilizado para aplicações de ligação de fios. Também é adequado para soldadura sem chumbo.

O ouro duro é geralmente utilizado para componentes que têm uma elevada resistência ao desgaste. Este é o tipo de revestimento utilizado nos chips de RAM. O ouro duro também é utilizado em conectores, mas os dedos de ouro devem estar separados por 150 mm. Além disso, não se recomenda a colocação de orifícios revestidos demasiado perto dos dedos de ouro.

Lata de imersão

Os acabamentos de superfícies de PCB são um processo crítico entre o fabrico de placas de PCB e a montagem de placas de circuitos. Desempenham um papel importante na manutenção dos circuitos de cobre expostos e proporcionam uma superfície lisa para a soldadura. Normalmente, o acabamento da superfície da placa de circuito impresso está localizado na camada mais externa da placa, acima do cobre. Esta camada actua como um "revestimento" para o cobre, o que garante uma soldabilidade adequada. Existem dois tipos de acabamentos de superfície de PCB: metálico e orgânico.

O estanho de imersão é um acabamento metálico que cobre o cobre na placa de circuito impresso. Tem a vantagem de poder ser retrabalhado facilmente em caso de erros de soldadura. No entanto, tem algumas desvantagens. Por um lado, pode manchar facilmente e tem um prazo de validade curto. Como resultado, recomenda-se que utilize acabamentos de superfície de PCB de estanho por imersão apenas se tiver a certeza de que os seus processos de soldadura são precisos.