Los materiales de los circuitos se basan en conductores y materiales dieléctricos de alta calidad para conectar componentes modernos y complejos entre sí para lograr un rendimiento óptimo. Sin embargo, como conductores, estos conductores de cobre para PCB, ya sean placas PCB de CC o mm Wave, necesitan protección antienvejecimiento y oxidación. Esta protección se puede lograr en forma de recubrimientos por electrólisis y por inmersión. A menudo proporcionan distintos grados de capacidad de soldadura, de modo que incluso con piezas cada vez más pequeñas, montaje en microsuperficie (SMT), etc., se puede formar un punto de soldadura muy completo. Existe una variedad de recubrimientos y tratamientos superficiales que se pueden usar en conductores de cobre de PCB en la industria. Comprender las características y los costos relativos de cada recubrimiento y tratamiento de superficie nos ayuda a tomar la decisión adecuada para lograr el mayor rendimiento y la mayor vida útil de las placas PCB.
La selección del acabado final de una PCB no es un proceso simple que requiera considerar el propósito y las condiciones de trabajo de la PCB. La tendencia actual hacia circuitos de PCB densamente empaquetados, de paso bajo y de alta velocidad y PCBS más pequeños, delgados y de alta frecuencia plantea desafíos para muchos fabricantes de PCB. Los circuitos de PCB se fabrican a través de laminados de diversos pesos y espesores de láminas de cobre suministrados a los fabricantes de PCB por fabricantes de materiales, como Rogers, quienes luego procesan estos laminados en varios tipos de PCB para su uso en electrónica. Sin algún tipo de protección de la superficie, los conductores del circuito se oxidarán durante el almacenamiento. El tratamiento de la superficie del conductor actúa como una barrera que separa al conductor del medio ambiente. No solo protege el conductor de la PCB de la oxidación, sino que también proporciona una interfaz para soldar circuitos y componentes, incluida la unión de cables de circuitos integrados (ICS).
Seleccione la superficie de PCB adecuada
Un tratamiento superficial adecuado debería ayudar a cumplir con la aplicación del circuito de PCB, así como con el proceso de fabricación. El costo varía debido a los diferentes costos de materiales, diferentes procesos y tipos de acabados requeridos. Algunos tratamientos de superficie permiten una alta confiabilidad y un alto aislamiento de circuitos densamente tendidos, mientras que otros pueden crear puentes innecesarios entre conductores. Algunos tratamientos de superficie cumplen con los requisitos militares y aeroespaciales, como temperatura, golpes y vibraciones, mientras que otros no garantizan la alta confiabilidad requerida para estas aplicaciones. A continuación se enumeran algunos tratamientos de superficie de PCB que se pueden utilizar en circuitos que van desde circuitos de CC hasta bandas de ondas milimétricas y circuitos digitales de alta velocidad (HSD):
●ENIG
●ENEPIG
●HASL
●Plata de inmersión
●Estaño de inmersión
●LF HASL
●OSP
●Oro duro electrolítico
●Oro blando unido electrolíticamente
1.ENIG
ENIG, también conocido como proceso químico de níquel-oro, se usa ampliamente en el tratamiento de superficies de conductores de placas PCB. Este es un proceso relativamente simple y de bajo costo que forma una fina capa de oro soldable sobre una capa de níquel en la superficie de un conductor, lo que da como resultado una superficie plana con buena capacidad de soldadura incluso en circuitos densamente empaquetados. Aunque el proceso ENIG garantiza la integridad de la galvanoplastia de orificio pasante (PTH), también aumenta la pérdida del conductor a alta frecuencia. Este proceso tiene una larga vida útil, de acuerdo con los estándares RoHS, desde el procesamiento del fabricante del circuito hasta el proceso de ensamblaje de componentes, así como el producto final, puede proporcionar protección a largo plazo para los conductores de PCB, por lo que muchos desarrolladores de PCB eligen un Tratamiento superficial común.
2.ENEPIG
ENEPIG es una mejora del proceso ENIG mediante la adición de una fina capa de paladio entre la capa de níquel químico y la capa de baño de oro. La capa de paladio protege la capa de níquel (que protege el conductor de cobre), mientras que la capa de oro protege tanto el paladio como el níquel. Este tratamiento de superficie es ideal para unir dispositivos a cables de PCB y puede manejar múltiples procesos de reflujo. Al igual que ENIG, ENEPIG cumple con RoHS.
3. Plata de inmersión
La sedimentación química de plata también es un proceso químico no electrolítico en el que el PCB se sumerge completamente en una solución de iones de plata para unir la plata a la superficie del cobre. El recubrimiento resultante es más consistente y uniforme que el ENIG, pero carece de la protección y durabilidad que proporciona la capa de níquel en ENIG. Aunque su proceso de tratamiento de superficies es más simple y rentable que ENIG, no es adecuado para el almacenamiento a largo plazo con los fabricantes de circuitos.
4.Estaño de inmersión
Los procesos de deposición química de estaño forman una fina capa de estaño sobre la superficie de un conductor mediante un proceso de varios pasos que incluye limpieza, micrograbado, preimpregnación de solución ácida, inmersión de una solución de lixiviación de estaño no electrolítica y limpieza final. El tratamiento con estaño puede proporcionar una buena protección para el cobre y los conductores, lo que contribuye al rendimiento de bajas pérdidas de los circuitos HSD. Desafortunadamente, el estaño hundido químicamente no es uno de los tratamientos superficiales de conductores más duraderos debido al efecto que el estaño tiene sobre el cobre con el tiempo (es decir, la difusión de un metal en otro reduce el rendimiento a largo plazo de un conductor de circuito). Al igual que la plata química, el estaño químico es un proceso sin plomo que cumple con RoHs.
5.OSP
La película protectora de soldadura orgánica (OSP) es una capa protectora no metálica recubierta con una solución a base de agua. Este acabado también cumple con RoHS. Sin embargo, este tratamiento de superficie no tiene una vida útil prolongada y es mejor utilizarlo antes de soldar el circuito y los componentes a la PCB. Recientemente, han aparecido en el mercado nuevas membranas OSP que se cree que pueden proporcionar protección permanente a largo plazo a los conductores.
6.Oro duro electrolítico
El tratamiento con oro duro es un proceso electrolítico acorde con el proceso RoHS, que puede proteger la PCB y el conductor de cobre de la oxidación durante mucho tiempo. Sin embargo, debido al alto coste de los materiales, también es uno de los revestimientos de superficies más caros. También tiene poca soldabilidad, mala soldabilidad para unir tratamientos de oro blando, cumple con RoHS y puede proporcionar una buena superficie para que el dispositivo se una a los cables de la PCB.
