Trattamento avanzato delle superfici dei PCB - ENEPIG

La tecnologia è in continua evoluzione e, man mano che le applicazioni elettroniche crescono in profondità, vengono utilizzate in ambienti sempre più complessi. Per garantire il corretto funzionamento di questi prodotti elettronici, dobbiamo adottare alcuni mezzi o misure necessari, come ad esempio Finitura superficiale del PCBAttualmente sono disponibili diverse opzioni di trattamento superficiale, ognuna delle quali produce risultati diversi, anche se tutte sono progettate per evitare che gli strati di rame a contatto con l'umidità ambientale e l'aria producano ossidi, con conseguente attenuazione del rame durante il processo di saldatura. Il ENEPIG Il nome completo è Oro impregnato di palladio senza nichel e senza nichel e presenta numerosi vantaggi e soddisfa i requisiti di RoHS e le direttive WEEE, che lo rendono spesso la scelta preferita per diverse applicazioni.

CHE COS'È ENEPIG?

Spesso usiamo il termine "trattamento superficiale universale" per riferirci a ENEPIG, perché può essere applicato a tutti i circuiti stampati. Rispetto ad altre finiture superficiali, il processo di placcatura ENEPIG è più maturo, essendo apparso per la prima volta 15 anni fa. In seguito, a causa del forte calo del prezzo del palladio, l'ENEPIG è diventato un metodo di finitura superficiale più conveniente ed è diventato famoso come soluzione di placcatura elettronica.

L'ENEPIG è comunemente utilizzato per supportare la saldatura e l'incollaggio di fili d'oro e di alluminio per proteggere le prestazioni dei circuiti stampati dai fattori ambientali durante lo stoccaggio e il funzionamento. La placcatura elettrolitica deposita diversi strati di metallo sulla superficie del circuito stampato: placcatura di nichel (Ni 3-5 μm), placcatura di palladio (Pd 0,05-0,1 μm) e uno strato di oro a immersione (Au 0,03-0,05 μm). È particolarmente adatto per applicazioni di fascia alta che richiedono prestazioni elevate, come l'elettronica aerospaziale e militare. Grazie alle sue prestazioni superiori e alla sua affidabilità, ENEPIG viene spesso utilizzato come alternativa ai trattamenti superficiali tradizionali come HASL (livellamento della saldatura ad aria calda) e OSP (Conservante organico della saldabilità). Tuttavia, è anche più costoso di altre finiture e richiede attrezzature e processi specializzati per l'applicazione.

Come si è applicato l'ENEPIG

Struttura di ENEPIG

Pre-trattamento

La pulizia dei circuiti stampati è una fase essenziale del processo di produzione dei PCBA e per FS Technology è una preoccupazione di lunga data. Qualsiasi contaminante, proveniente dall'ambiente o dalla manipolazione da parte degli operatori, può interferire con l'adesione degli strati di placcatura, causando problemi di saldabilità e prestazioni elettriche. Pertanto, è fondamentale assicurarsi che il PCB sia pulito a fondo prima di procedere con il processo di placcatura ENEPIG per evitare questi problemi. Problemi comuni dei PCB.

Lettura avanzata: Come si pulisce il PCB?

Attivazione del rame

L'attivazione del rame è una fase cruciale della placcatura elettrolitica di metalli su circuiti stampati (PCB). Durante questo processo, lo strato di rame da proteggere viene attivato selettivamente per determinare il modello di deposizione durante la successiva fase di nichelatura elettrolitica. Ciò avviene attraverso una reazione di spostamento che richiede l'uso di una soluzione chimica contenente un agente riducente, come il cloruro di palladio.

Nichel elettrolitico

La nichelatura elettrolitica è un processo di rivestimento che deposita uno strato di nichel su un substrato senza l'ausilio di energia elettrica. Il nichel agisce come strato barriera sul PCB, proteggendo il rame dall'interazione con altri materiali metallici, in particolare l'oro, utilizzati per la nichelatura. Finitura ENEPIG. Questo strato viene depositato sulla superficie del rame catalitico mediante reazioni redox, ottenendo uno spessore compreso tra 3 e 5 micron. Rispetto ai metodi tradizionali di elettrodeposizione, la nichelatura elettrolitica offre diversi vantaggi, tra cui uno spessore uniforme, una migliore adesione e una maggiore resistenza alla corrosione e all'usura.

Palladio elettrolitico

Il secondo strato di metallo depositato sulla superficie del pannello è il palladio, che offre una superficie più stabile per lo strato d'oro finale e migliora l'adesione dei fili d'oro. ENEG e ENEPIG sono due trattamenti superficiali simili, con la differenza essenziale della presenza dello strato di palladio. Il palladio serve a proteggere lo strato di nichel dalla corrosione e dalla diffusione nello strato d'oro, oltre a fungere da strato antiossidazione e anticorrosione. Come nel caso del nichel, lo strato viene applicato attraverso una reazione chimica di tipo redox, che induce la superficie del nichel a reagire con il palladio e a formare uno strato sottile. Lo spessore dello strato di palladio varia in genere da 0,05 a 0,1 micron. Esistono numerosi processi di placcatura elettrolitica del palladio, e Altarea TPD-23 è un'opzione adatta per PCBA SMT applicazioni.

Immersione in oro

La fase finale del processo di finitura dei PCB ENEPIG prevede l'aggiunta di uno strato d'oro. Una volta completate le fasi di elettropulizia e asciugatura, il PCB può essere assemblato. Lo strato d'oro svolge diverse funzioni, tra cui la riduzione della resistenza al contatto, la prevenzione dell'attrito, la resistenza all'ossidazione e la protezione della saldabilità del palladio.

La doratura per immersione viene utilizzata per lo strato d'oro e comporta una reazione di spostamento. Durante questo processo, la lastra coperta viene completamente immersa, causando la dissoluzione dello strato di palladio sulla superficie della lastra, con conseguente rilascio di elettroni e riduzione degli atomi d'oro circostanti. Gli ioni d'oro si attaccano alla superficie della lastra, sostituendo gli ioni di palladio e formando uno strato esterno relativamente sottile, spesso solo 0,03-0,05 micron, più sottile di qualsiasi altro tipo di soluzione di doratura.

Vantaggi della finitura ENEPIG

Finitura ad alta resistenza

La finitura superficiale ENEPIG comprende più strati che offrono una resistenza superiore alla corrosione, salvaguardando le linee di rame e le piazzole del PCB sia dalla corrosione che dalla presenza di nichel nero. Inoltre, la sua superficie liscia e non porosa impedisce la deposizione di componenti corrosivi sulla scheda, prevenendo problemi come la deformazione durante il processo di produzione. Assemblaggio di PCB.

Elevata resistenza alla trazione del filo

La placcatura ENEPIG mostra una buona compatibilità con i fili d'alluminio e d'oro dei PCB, con conseguente maggiore resistenza alle forze di trazione. Test approfonditi hanno dimostrato che le finiture ENEPIG sono in grado di proteggere efficacemente i fili di alluminio e oro da sollecitazioni elevate per periodi di tempo prolungati, evidenziando così le loro eccellenti proprietà di incollaggio.

Saldabilità di alta qualità

Quando si tratta di produzione elettronica, le finiture superficiali ENEPIG sono una scelta popolare per la loro capacità di fornire uno spessore costante e uniforme dello strato. Questo è fondamentale per garantire una saldatura di alta qualità, essenziale per il corretto funzionamento dei componenti elettronici. Durante la Processo di assemblaggio dei PCBLe schede PCBA devono essere compatibili con varie leghe per la saldatura a riflusso senza piombo. Fortunatamente, le finiture ENEPIG sono in grado di gestire più cicli di saldatura a riflusso senza alcun danno. Questo è importante perché il rivestimento di palladio si dissolve completamente dopo la saldatura, lasciando una superficie di nichel priva di ossido. La configurazione nichel-stagno che rimane è perfetta per creare giunti di saldatura forti e affidabili.

Minore resistenza di contatto

Quando si progettano circuiti stampati, una considerazione importante per gli ingegneri è il valore della resistenza di contatto, che misura la resistenza al flusso di corrente all'interfaccia del circuito. Come progettisti di circuiti stampati, puntiamo a valori di resistenza di contatto più bassi, soprattutto per le applicazioni che prevedono la trasmissione di segnali ad alta frequenza o ad alta velocità. Fortunatamente, il processo di galvanizzazione ENEPIG è una soluzione eccellente per questo requisito. Utilizzando ENEPIG, le giunzioni di saldatura dei componenti dei circuiti stampati presentano una bassa resistenza di contatto, garantendo prestazioni ottimali delle apparecchiature elettroniche. Con il trattamento superficiale ENEPIG, sul giunto di saldatura si forma una composizione metallica uniforme a tre strati di nichel, oro e argento, che garantisce un'eccellente conduttività elettrica. Inoltre, il trattamento superficiale ENEPIG è meno impegnativo per la qualità della metallizzazione dei componenti elettronici e, anche nei casi in cui la qualità della superficie è scarsa, è possibile ottenere buone prestazioni di resistenza di contatto.

Barriere di protezione

Un modo per migliorare la saldabilità di un PCB è quello di utilizzare una finitura ENEPIG, che comprende strati barriera di nichel e palladio. Questi strati barriera proteggono il rame dallo stagno durante la saldatura e impediscono qualsiasi reazione indesiderata che potrebbe avere un impatto negativo sulla conduttività del PCB. In altre parole, il nichel e il palladio agiscono come uno scudo protettivo per preservare la qualità dei componenti del PCB e garantirne la corretta funzionalità. Utilizzando la finitura ENEPIG, gli ingegneri possono ridurre il rischio di qualsiasi miscelazione o degradazione indesiderata dei materiali, ottenendo un PCB affidabile e di alta qualità.

ENEPIG vs ENIG

Tecnologia FS offre diversi metodi di trattamento della superficie, tra cui ENIG, ENEPIG e argento ad immersione. Per aiutarvi a scegliere il trattamento più adatto, abbiamo fornito alcuni suggerimenti utili nella tabella. Se avete bisogno di ulteriore assistenza, non esitate a contattarci direttamente per un preventivo. Il nostro team di ingegneri professionisti risponderà prontamente alle vostre esigenze e vi fornirà raccomandazioni efficaci.

Nota: questa tabella offre un confronto generale tra ENEPIG ed ENIG. Le prestazioni effettive possono variare in base alle applicazioni e ai requisiti specifici.

ProprietàENEPIGENIG
Nome e cognomeNichel elettrolitico, palladio ad immersione, oro ad immersioneNichel elettrolitico, oro a immersione
Compatibilità dei substratiElevata compatibilità con i fili di alluminio e oroCompatibile con diversi substrati
Resistenza alla corrosioneAltoModerato
SaldabilitàAlta qualitàBuono
Finitura superficialeOpacoLucentezza
Spessore2-6 μm (nichel), 0,05-0,2 μm (palladio), 0,03-0,1 μm (oro)2-6 μm (nichel), 0,05-0,2 μm (oro)
Resistenza di contattoBassoBasso
Incollaggio dei filiEccellenteBuono
CostoSuperiore a ENIGInferiore a ENEPIG
Durata di conservazione6-12 mesi3-6 mesi
Gestione / ContattoImpatto minimoSensibile alla manipolazione/al contatto
Planarità della superficie terrestre SMTMeglioAccettabile
Cicli di saldatura multipliPuò resistere a più cicliLimitato a pochi cicli
Nessun utilizzo di flusso pulitoUtilizzo limitatoAmpiamente utilizzato
Sonda elettrica di provaBuonoPovero
Rischio di corrosione dopo il montaggioBassoModerato
Applicazione della superficie di contattoConsigliato per l'incollaggio del filo d'oroConsigliato per l'incollaggio di fili di rame
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