Indice dei contenuti
L'ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold) è la soluzione ideale. finitura superficiale per i PCB ad alta affidabilità nei dispositivi aerospaziali e medici. Ma è giusta per il vostro progetto? Qual è la differenza tra le diverse forme di finitura superficiale?
ELEPCB fornirà una guida completa alla doratura per immersione in nichel chimico (ENIG), con i suoi pro e i suoi contro, applicazione e i passaggi per rivestire l'oro a immersione.
Che cos'è ENIG in PCB?
La finitura superficiale serve a creare uno strato liscio e uniforme che massimizzi la durata e le prestazioni del PCB. ENIG è una finitura superficiale metallica a due strati che comprende un sottile strato d'oro oltre uno strato di nichel. Le operazioni sono:
In primo luogo, lo strato di nichel viene placcato sulle piastre di rame mediante una reazione chimica elettrolitica. Successivamente, l'oro viene applicato sullo strato di nichel con un metodo a immersione per rivestire le piazzole e le tracce. Lo strato d'oro garantisce un'eccellente conduttività e protegge il nichel dall'ossidazione.
Questa finitura superficiale ENIG viene utilizzata in diversi settori, tra cui elettronica di consumo, automobilisticoaerospaziale e medico.
Tspessore di ENIG Finitura superficiale
In qualsiasi finitura superficiale, le pastiglie di rame devono essere protette dall'ossidazione. Lo strato d'oro di ENIG impedisce l'ossidazione dello strato di nichel. Il lo spessore dello strato di nichel varia da 4 a 7 micron, mentre il Lo spessore dell'oro varia da 0,05 a 0,23 micron..
Lo spessore per la finitura superficiale ENIG segue solitamente IPC 4552. Questo standard richiede lo spessore:
- Spessore del nichel: 100 ~ 250 micropollici
- Spessore dell'oro a immersione: 2 ~ 8 micropollici
Fasi del processo ENIG
Il processo ENIG prevede varie fasi, tra cui il rivestimento in oro e la deposizione di nichel. Vediamo le fasi in dettaglio.
Pretrattamento
Il PCB viene sottoposto a una pulizia iniziale mediante spazzolatura o sabbiatura. Viene effettuata per rimuovere eventuali particelle sciolte dal processo di produzione.
Rimozione dell'olio
Il PCB viene immerso in un soluzione sgrassante per rimuovere eventuali oli o grassi presenti sulla superficie.
Acqua, acido e lavaggio ad acqua
Il PCB viene risciacquato adeguatamente con acqua per rimuovere eventuali residui della soluzione sgrassante per la rimozione dell'olio. Quindi viene immerso in una soluzione asoluzione di CID (HCl)per pulire e incidere leggermente la superficie del rame. Infine, la tavola viene lavata nuovamente con acqua per rimuovere l'acido.
Micro-incisione
La scheda è immersa in un micro incisione (Na(2)S(2)O(8)/H(2)SO(4)) per rimuovere lo strato di ossido dalla superficie del rame. Ciò contribuisce a migliorare il legame dello strato di nichel elettrolitico con il PCB. Viene inoltre lavato con acqua per rimuovere l'eventuale soluzione di micro-incisione.
Preimpregnato (H(2)SO(4))
La tavola viene quindi immersa nel acido solforico diluito per preparare la superficie all'attivazione.
Attivazione (catalizzatore Pd)
Poiché il rame non è in grado di avviare la reazione di deposizione del nichel, viene esposto a una catalizzatore di palladio (Pd)che dà inizio alla reazione di nichelatura elettrolitica. Durante la reazione, lo ione palladio viene convertito in palladio metallico e legato allo strato di rame. Il rame viene poi lavato con acqua per rimuovere il catalizzatore di palladio in eccesso.
Nichel chimico (Ni-P)
La scheda è immersa in un bagno di nichelatura elettrolitica. Una reazione chimica deposita uno strato uniforme di lega di nichel-fosforo (Ni-P) sulla superficie del rame attivato. Questa lega contribuisce a creare una barriera tra il rame e l'oro e la diffusione. Successivamente, il pannello viene nuovamente lavato con acqua per rimuovere i residui chimici.
Placcatura in oro per immersione e recupero dell'oro
Durante questa fase, il PCB viene immerso in un bagno di doratura a immersione. Durante questa reazione di spostamento, gli ioni d'oro presenti nella soluzione si riducono e si depositano sullo strato di nichel sul lato opposto.
Infine, il PCB viene risciacquato con acqua. In questo modo si rimuove ogni residuo chimico dal bagno di doratura, ottenendo una superficie pulita e finita.
Vantaggi e svantaggi dei PCB ENIG
Anche se l'ENIG è preferito per la sua eccezionale durata in Produzione di PCBma ci sono anche degli svantaggi. Quando si sceglie una forma di trattamento di finitura superficiale, bisogna considerare le proprie esigenze.
Vantaggi
Planarità della superficie: L'ENIG offre una superficie molto piatta e piana. Questo aspetto è cruciale per il montaggio di fori sottili e SMT componenti. L'uniformità della finitura ENIG consente inoltre di ottenere giunti di saldatura affidabili.
Resistenza alla corrosione: È ben resistente all'ossidazione. Gli strati di nichel e oro proteggono le tracce di rame, rendendole così RoHS-conforme.
Durata: La finitura ENIG rende il PCB durevole. Lo strato di nichel fornisce una superficie dura e resistente all'usura in grado di sopportare stress meccanico e più cicli di riflusso.
Svantaggi
L'ENIG presenta alcune limitazioni, che illustreremo di seguito:
- È costoso rispetto ad altre finiture di superficie, tra cui HASL.
- Uno dei problemi più comuni in ENIG è sindrome del cuscinetto nerodove lo strato di nichel si corrode. Questo porta a giunti di saldatura scadenti e può causare il malfunzionamento del sistema o dei dispositivi.
- Lo spessore dell'oro strato/La superficie in ENIG influisce sulle prestazioni del circuito. Ottenere uno spessore costante di questo strato è un compito arduo.
- Le sostanze chimiche utilizzate nell'ENIG sono nocive, quindi devono essere smaltite correttamente.
ENIG vs HASL vs ENEPIG
L'ENIG si differenzia da altre finiture superficiali per i seguenti tipi:
Caratteristiche | ENIG (oro per immersione in nichel chimico) | HASL (livellamento a saldare ad aria calda) | ENEPIG (nichel elettrolitico) Palladio Immersione Oro) |
Composizione | Nichel (3-6 µm) Oro (0,05-0,1 µm) | Saldatura (stagno-piombo o senza piombo) | Nichel (3-6 µm) Palladio (0,02-0,1 µm) Oro (0,03-0,05 µm) |
Processo | Deposizione chimica | Livellamento ad aria calda | Deposizione chimica |
Planarità della superficie | Eccellente | Povero | Eccellente |
Saldabilità | Eccellente | Buono | Eccellente |
Durata | Alto | Medio | Alto |
Resistenza alla corrosione | Alto | Medio | Molto alto |
Durata di conservazione | Lungo | Medio | Lungo |
Costo | Medio | Basso | Alto |
Impatto ambientale | Medio | Alto (per HASL al piombo) | Medio |
Problemi comuni | Sindrome del cuscinetto nero | Superficie irregolare | Costo elevato |
Applicazioni | PCB ad alta densità, componenti a passo fine | PCB per uso generale | Applicazioni ad alta affidabilità |
Controllo dello spessore | Buono | Povero | Buono |
Prestazioni termiche | Buono | Variabile | Eccellente |
Conclusione
La placcatura ENIG per PCB è essenziale per proteggere il rame (esposto) dall'ossidazione. È una delle migliori finiture superficiali per il wire bonding grazie alla sua superficie altamente conduttiva. Offre vantaggi significativi in Produzione di PCB, principalmente su pannelli ad alta densità. Inoltre, è uno dei risultati superficiali più diffusi grazie alla sua eccellente resistenza alla corrosione. Quindi, se siete alla ricerca di una finitura superficiale che offre sia una funzionalità efficace che la conformità ambientale, allora ENIG è un'ottima scelta oggi.
Quindi, imparate ed esplorate di più sulla produzione di PCB con finitura superficiale ENIG con ELEPCB. Contattateci oggi stesso per saperne di più sulle esigenze del vostro progetto e per richiedere un preventivo per saperne di più!
A1: Secondo gli standard IPC-4552, lo strato di nichel in ENIG varia da 100 a 250 micropollici (4-7 μm), mentre lo strato di oro a immersione ha uno spessore di 2-8 micropollici (0,05-0,23 μm). Questo spessore preciso garantisce la resistenza all'ossidazione, pur mantenendo la saldabilità.
A2: L'ENIG costa 15-30% più dell'HASL a causa del complesso processo chimico in due fasi (nichel elettrolitico + oro a immersione), dei materiali più costosi (oro/palladio) e dei controlli di processo più severi. Tuttavia, offre una planarità superiore per i componenti a passo fine e la conformità alla normativa RoHS.
A3: La sindrome della piazzola nera si verifica quando l'iper-corrosione dello strato di nichel-fosforo (Ni-P) crea ossidi di nichel fragili all'interfaccia nichel-oro. Ciò provoca giunti di saldatura deboli, connessioni intermittenti e potenziali guasti del dispositivo. Spesso è innescata da un controllo improprio del pH o da bagni d'oro contaminati durante la lavorazione.
A4: Sì, ENIG è pienamente conforme alla direttiva RoHS, in quanto utilizza zero piombo nel suo processo di placcatura. Entrambi gli strati di nichel e oro soddisfano le restrizioni dell'UE sulle sostanze pericolose (Direttiva 2011/65/UE), rendendolo ideale per i settori medico, automobilistico e dell'elettronica di consumo.
CONTATTO
Italian 
English 
Hungarian