La finitura superficiale di un PCB (circuito stampato) si riferisce al tipo di rivestimento o trattamento applicato alle tracce e ai pad di rame esposti sulla superficie della scheda.La finitura superficiale ha diversi scopi, tra cui la protezione del rame esposto dall'ossidazione, il miglioramento della saldabilità e la fornitura di una superficie piana per il fissaggio dei componenti durante l'assemblaggio.Diverse finiture superficiali offrono diversi livelli di prestazioni, costi e compatibilità con applicazioni specifiche.
La doratura e l'oro per immersione sono processi comunemente utilizzati nella moderna produzione di circuiti stampati.Con la crescente integrazione dei circuiti integrati e il crescente numero di pin, il processo di spruzzatura di saldatura verticale fatica ad appiattire le piccole piazzole di saldatura, ponendo sfide per l'assemblaggio SMT.Inoltre, la durata di conservazione delle lastre di stagno spruzzate è breve.I processi di doratura o di oro per immersione offrono soluzioni a questi problemi.
Nella tecnologia a montaggio superficiale, in particolare per componenti ultra-piccoli come 0603 e 0402, la planarità dei cuscinetti di saldatura influisce direttamente sulla qualità di stampa della pasta saldante, che a sua volta influenza in modo significativo la qualità della successiva saldatura a rifusione.Pertanto, l'uso della doratura a pannello intero o dell'oro per immersione è spesso osservato nei processi di montaggio superficiale ad alta densità e ultrapiccoli.
Durante la fase di produzione di prova, a causa di fattori come l'approvvigionamento dei componenti, le schede spesso non vengono saldate immediatamente all'arrivo.Invece, potrebbero attendere settimane o addirittura mesi prima di essere utilizzati.La durata di conservazione dei pannelli placcati in oro e in oro ad immersione è molto più lunga di quella dei pannelli stagnati.Di conseguenza, questi processi sono preferiti.Il costo dei PCB placcati in oro e in oro per immersione in fase di campionamento è paragonabile a quello dei PCB in lega di piombo-stagno.
1. Oro per immersione in nichel elettrolitico (ENIG): questo è un metodo comune di trattamento superficiale dei PCB.Prevede l'applicazione di uno strato di nichel chimico come strato intermedio sui cuscinetti di saldatura, seguito da uno strato di oro per immersione sulla superficie di nichel.ENIG offre vantaggi come buona saldabilità, planarità, resistenza alla corrosione e prestazioni di saldatura favorevoli.Le caratteristiche dell'oro aiutano anche a prevenire l'ossidazione, migliorando così la stabilità di conservazione a lungo termine.
2. Livellamento della saldatura ad aria calda (HASL): questo è un altro metodo comune di trattamento superficiale.Nel processo HASL, i cuscinetti di saldatura vengono immersi in una lega di stagno fuso e la saldatura in eccesso viene soffiata via utilizzando aria calda, lasciando dietro di sé uno strato di saldatura uniforme.I vantaggi di HASL includono costi inferiori, facilità di produzione e saldatura, sebbene la precisione della superficie e la planarità potrebbero essere comparativamente inferiori.
3. Galvanotecnica dell'oro: questo metodo prevede la galvanoplastica di uno strato d'oro sui cuscinetti di saldatura.L'oro eccelle nella conduttività elettrica e nella resistenza alla corrosione, migliorando così la qualità della saldatura.Tuttavia, la doratura è generalmente più costosa rispetto ad altri metodi.È particolarmente applicato nelle applicazioni con dita d'oro.
4. Conservanti organici per la saldabilità (OSP): l'OSP prevede l'applicazione di uno strato protettivo organico sui cuscinetti di saldatura per proteggerli dall'ossidazione.L'OSP offre buona planarità e saldabilità ed è adatto per applicazioni leggere.
5. Stagno per immersione: simile all'oro per immersione, lo stagno per immersione prevede il rivestimento dei cuscinetti di saldatura con uno strato di stagno.Lo stagno per immersione fornisce buone prestazioni di saldatura ed è relativamente conveniente rispetto ad altri metodi.Tuttavia, potrebbe non eccellere tanto quanto l’oro da immersione in termini di resistenza alla corrosione e stabilità a lungo termine.
6. Placcatura in nichel/oro: questo metodo è simile all'oro per immersione, ma dopo la nichelatura chimica, viene rivestito uno strato di rame seguito dal trattamento di metallizzazione.Questo approccio offre una buona conduttività e resistenza alla corrosione, adatta per applicazioni ad alte prestazioni.
7. Placcatura in argento: La placcatura in argento prevede il rivestimento dei cuscinetti di saldatura con uno strato di argento.L'argento è eccellente in termini di conduttività, ma potrebbe ossidarsi se esposto all'aria, richiedendo solitamente uno strato protettivo aggiuntivo.
8. Placcatura in oro duro: questo metodo viene utilizzato per connettori o punti di contatto della presa che richiedono inserimento e rimozione frequenti.Viene applicato uno strato d'oro più spesso per fornire resistenza all'usura e prestazioni alla corrosione.
Differenze tra placcatura in oro e oro per immersione:
1. La struttura cristallina formata dalla doratura e dall'oro per immersione è diversa.La doratura ha uno strato d'oro più sottile rispetto all'oro ad immersione.La placcatura in oro tende ad essere più gialla rispetto all'oro ad immersione, cosa che i clienti trovano più soddisfacente.
2. L'oro per immersione ha caratteristiche di saldatura migliori rispetto alla doratura, riducendo i difetti di saldatura e i reclami dei clienti.I pannelli in oro per immersione presentano uno stress più controllabile e sono più adatti ai processi di incollaggio.Tuttavia, a causa della sua natura più morbida, l’oro da immersione è meno durevole per le dita d’oro.
3. L'oro per immersione riveste solo nichel-oro sui cuscinetti di saldatura, senza influenzare la trasmissione del segnale negli strati di rame, mentre la placcatura in oro potrebbe influire sulla trasmissione del segnale.
4. La placcatura in oro duro ha una struttura cristallina più densa rispetto all'oro per immersione, rendendola meno suscettibile all'ossidazione.L'oro per immersione ha uno strato d'oro più sottile, che potrebbe consentire al nichel di diffondersi.
5. L'oro per immersione ha meno probabilità di causare cortocircuiti nei cavi nei progetti ad alta densità rispetto alla placcatura in oro.
6. L'oro per immersione ha una migliore adesione tra il materiale di saldatura e gli strati di rame, il che non influisce sulla spaziatura durante i processi di compensazione.
7. L'oro per immersione viene spesso utilizzato per le schede più richieste grazie alla sua migliore planarità.La doratura generalmente evita il fenomeno del tampone nero post-assemblaggio.La planarità e la durata dei pannelli dorati ad immersione sono buone quanto quelle della doratura.
La scelta del metodo di trattamento superficiale appropriato richiede la considerazione di fattori quali prestazioni elettriche, resistenza alla corrosione, costi e requisiti applicativi.A seconda delle circostanze specifiche, è possibile scegliere processi di trattamento superficiale adeguati per soddisfare i criteri di progettazione.
Orario di pubblicazione: 18 agosto 2023
