ENIG vs HASL : 10 conseils d'experts pour choisir la bonne finition de surface PCB

Traitement de surface ENIG (Nickel chimique or par immersion)

ENIG, qui signifie Electroless Nickel Immersion Gold (Nickel chimique or par immersion), est l'un des nombreux types de finition de surface utilisés pour les PCB. Le placage ENIG devient lentement l'une des finitions de surface les plus largement utilisées grâce à une multitude d'avantages qui y sont associés.

Le traitement se présente comme la solution parfaite aux tendances actuelles de l'industrie telles que la fabrication sans plomb et l'avènement de composants de surface complexes tels que les puces inversées (flip chips) et les BGA, qui ont besoin de surfaces planes. Également connu sous le nom d'or par immersion, en regardant autour de vous, vous remarquerez la popularité de l'ENIG sur de nombreuses finitions de surface PCB.

Procédé ENIG

Le procédé ENIG ou l'or par immersion PCB est l'un des moyens les plus simples à entreprendre. Dans ce processus, les vias et les surfaces destinées à la finition finale/production ont d'abord une couche de nickel appliquée sur le cuivre par un processus chimique comme moyen de créer une barrière de diffusion. Dans la deuxième étape, il y a l'application d'une fine finition en or. L'or empêche le nickel de s'oxyder tout en déterminant significativement la soudabilité de la surface.

Avantages du traitement de surface ENIG

L'Electroless Nickel Immersion Gold (ENIG) est un revêtement à deux couches sur la surface de cuivre d'un circuit imprimé. La croissance et l'importance des réglementations RoHS semblent avoir popularisé l'ENIG pour en faire l'une des finitions les plus utilisées, en particulier dans l'industrie PCB. Il y a plusieurs avantages notables que l'ENIG offre.

Par exemple, en plus de sa longue durée de conservation, l'ENIG est sans plomb, ce qui signifie qu'il n'est pas une substance nocive. Un autre avantage significatif de l'ENIG est qu'il est idéal pour les trous métallisés (plated-through hole), sans oublier qu'il offre une surface plane et uniforme. Il est également peu coûteux par rapport à d'autres types de finitions de surface, telles que la finition HASL.

Même s'il y a plusieurs avantages de l'ENIG, comme ceux mentionnés ci-dessus, il y a aussi quelques inconvénients qui accompagnent le traitement de surface ENIG.

1. D'abord, complexe à travailler et non retravaillable.

2. De plus, le traitement de surface ENIG peut entraîner une perte de signal sur le circuit imprimé lorsqu'il est utilisé pendant une longue période.

Mais en général, les avantages du traitement de surface ENIG restent indéniables.

Quand dois-je utiliser la technologie ENIG ?

Il y a de nombreuses raisons pour lesquelles vous pourriez avoir besoin d'utiliser la technologie ENIG plutôt que d'autres formes de technologie de finition de surface dont vous disposez. Par exemple, si vous voulez utiliser la technologie ENIG, vous aurez des circuits imprimés qui ont une longue durée de conservation. De plus, si vous voulez avoir une soudabilité sans tracas, vous pourriez trouver nécessaire d'utiliser la technologie ENIG au lieu d'autres formes de technologie disponibles pour vous.

La technologie ENIG vient également avec la promesse de moins d'oxydation, de faible résistance de contact, de haute résistance et d'antifriction. Avec la technologie ENIG, la surface du circuit imprimé devient facile à traiter, sans oublier que cette technologie fournit un excellent placage autour des trous dans le PCB.

FINITION HASL (Nivellement à l'air chaud de la soudure)

Également appelé Hot Air Solder Leveling (HASL), est très différent de la finition ENIG à plusieurs égards. Le HASL est une technique de finition de surface métallique qui est effectuée sur la couche externe du circuit imprimé pour protéger les surfaces de cuivre exposées jusqu'à ce que le placement et le brasage de tous les composants soient terminés.

Le revêtement de nivellement à l'air chaud est composé de 37 % de plomb et 63 % d'étain, et pendant le processus d'assemblage, le revêtement se dissout avec un certain matériau de brasage. Le HASL est une finition de surface bon marché ou rentable par rapport à d'autres types de finitions de surface couramment utilisées. Le HASL est un choix idéal pour ceux qui produisent des cartes à usage général.

Procédé HASL

Le procédé HASL commence par l'immersion des PCB dans une solution d'étain ou de plomb fondu pour s'assurer que la zone de cuivre exposée est recouverte par la solution. Après cela, nous avons utilisé un niveleur à air chaud pour assurer un dépôt de soudure uniforme.

Un niveleur à air chaud élimine l'excès de soudure de la carte en employant des couteaux à air chaud à haute pression. Le but d'un tel processus est d'assurer l'uniformité et des couches minces sur la carte. Le revêtement protège les pistes de cuivre de la corrosion jusqu'à l'assemblage final de la carte. Le diagramme ci-dessous simplifie le procédé HASL.

Avantages du HASL

Tout comme l'or par immersion ou la technologie ENIG, la technologie HASL a aussi ses avantages qui valent la peine d'être notés. Voici quelques-uns des avantages ou bénéfices associés à la technologie de nivellement à l'air chaud de la soudure :

1. Le nivellement à l'air chaud de la soudure est résistant à la corrosion du cuivre

2. Le nivellement à l'air chaud de la soudure offre également d'excellentes capacités de mouillage, en particulier pendant le processus de brasage

3. Le HASL offre également l'avantage de fournir d'excellents joints de soudure de haute qualité en rendant le processus de brasage très efficace

4. Le nivellement à l'air chaud de la soudure peut également être retravaillé sans trop de difficultés

5. Il est hautement économique

6. Il est idéal pour les circuits imprimés sans plomb

7. Il minimise également les chances de défaillance du circuit imprimé

Inconvénients du HASL

Bien qu'il y ait de nombreux avantages associés au nivellement à l'air chaud de la soudure comme souligné ci-dessus, il y a aussi quelques lacunes à noter. Certaines limitations notables du HASL incluent les suivantes :

1. Le nivellement à l'air chaud de la soudure est moins respectueux de l'environnement, et donc fortement découragé dans de nombreuses juridictions à l'échelle mondiale

2. Le HASL n'est pas idéal pour les composants/pièces PTH (Plated Through-Hole)

3. Le nivellement à l'air chaud de la soudure manque de faveur parmi de nombreux concepteurs en raison du fait qu'il offre un stress thermique élevé au circuit imprimé, ce qui entraîne des cartes défectueuses

4. Le revêtement HASL contient couramment une épaisseur inégale et n'est pas la solution parfaite, en particulier lorsqu'il s'agit de placement de composants SMT.

Quand dois-je utiliser la technologie HASL ?

Alors que vous pouvez avoir d'autres types de technologie à votre disposition, il arrive un moment où vous devrez peut-être faire de la technologie HASL votre premier choix. Mais pourquoi, vous demandez-vous. Premièrement, le HASL est un type de technologie de finition de surface qui est abordable.

Si vous avez un budget limité, ce type de technologie est idéal pour vous. Deuxièmement, la technologie HASL est facilement disponible, contrairement à d'autres qui peuvent nécessiter un certain temps. Troisièmement, vous pourriez avoir besoin d'utiliser la technologie HASL car c'est l'une de ces technologies simples à réaliser.

Choisir la technologie selon la situation

Comme vous pouvez le voir, il y a plusieurs avantages et inconvénients associés à la fois au HASL (Hot Air Solder Leveling) et à l'ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold). Il n'y a pas de bonne ou de mauvaise technique à utiliser.

Le choix de la procédure dépend de la situation que vous avez en main ou de ce que vous voulez que vos circuits imprimés réalisent.

Si vous avez l'intention d'utiliser une technologie facilement disponible, à faible coût et garantissant une excellente durée de conservation pour vos cartes, alors vous devrez peut-être opter pour le HASL (Hot Air Solder Leveling).

Mais si vous voulez utiliser une finition de surface sans effet de peau, longue durée de conservation et résistance à l'oxydation, alors vous pourriez trouver l'ENIG idéal pour vous.

Résumé

Nous, chez WellPCB, vous avons fourni deux types courants de finition de surface, y compris les mérites et démérites attachés ou associés à chacun d'entre eux. Nous avons commencé cela, et nous sommes engagés à vous aider à voir tout jusqu'au bout.

Faites-nous confiance ; vous ne voulez pas tomber entre de mauvaises mains, une raison pour laquelle nous, chez WellPCB, sommes là 24/7 pour vous servir. N'hésitez pas à nous contacter aujourd'hui pour vos besoins en finition de surface. Nous serions plus qu'heureux de vous entendre et de vous aider. Vous pouvez également demander un devis, que nous vous fournirons immédiatement.