HASL contre ENIG: Quelle finition de surface choisir?

Lors de la sélection d'une finition de surface de carte de circuit imprimé, deux options principales sont HASL et ENIG. Les deux fournissent des revêtements protecteurs sur les traces de cuivre, mais j'ai des compromis à peser. Comprendre les différences entre HASL et ENIG revêt une immense importance dans la sélection de la méthode idéale pour un projet spécifique.. Cet article explorera en profondeur les principales distinctions entre ces approches, peser leurs avantages et leurs inconvénients. En fin de compte, vous obtiendrez les informations nécessaires pour prendre une décision éclairée concernant la méthode de finition de surface la plus appropriée pour vos conceptions de PCB.

1. Comprendre la HASL (Nivellement de soudure à air chaud)

HASL stands for “hot air solder leveling”, qui est un processus de finition de surface de PCB largement utilisé. Il fonctionne en recouvrant les traces et les plots de cuivre nus d'un circuit imprimé d'une couche de soudure liquide.. Des couteaux à air chaud sont ensuite utilisés pour lisser la soudure et éliminer tout excès de matière.. Cela laisse une finition de soudure uniformément recouverte qui protège le cuivre de l'oxydation et offre une bonne soudabilité..

Deux principaux types de finitions HASL:

HASL basé sur le plomb: Ce type utilise un alliage de soudure étain-plomb contenant à la fois de l'étain et du plomb.. Il offre une bonne durée de conservation et une bonne soudabilité. pourtant, la teneur en plomb soulève des préoccupations environnementales et sanitaires.

HASL sans plomb: Ce type utilise des alliages de soudure sans plomb à base d'étain combiné à de l'argent., cuivre ou bismuth au lieu du plomb. Il rencontre Normes RoHS mais peut être plus sujet à l'oxydation et nécessiter des températures de traitement plus élevées.

1.1 Avantages du HASL

• Simple process – HASL is straightforward to operate compared to other finish methods.
• Low cost – HASL provides an affordable surface finish solution.
• Availability – HASL is a widely accessible and common finish option.
• Visual inspectability – The HASL finish can be easily inspected visually.
• Aptitude pour À traversComposants de trou – It’s particularly well-matched for through-hole component assembly due to its robust coating that withstands the soldering process.

1.2 Inconvénients du HASL

• Surface smoothness – The solder layer can have unevenness, problématique pour SMT et composants à pas fin.
• Dimensional tolerances – HASL has limitations with very thin or thick boards.
• Thermal stress – High heat during processing can potentially damage boards.
• Hole tolerance – HASL may not withstand tight tolerances on plated holes.
• Wire bonding – The surface finish is unsuitable for wire bonding applications.

1.3 Applications

Voici quelques exemples où HASL peut être préféré ::

Low-budget electronics – The affordable HASL process fits well with mass production of budget consumer devices.

Prototyping needs – The fast turnaround and decent durability of HASL make it a good choice for prototyping PCBs.

Non-critical longevity – For products with shorter lifespans, HASL offre une durée de vie suffisante sans coûts supplémentaires.

Education and hobbyists – The accessibility and ease-of-use of HASL suit educational or hobbyist PCB fabrication.

2. Comprendre D'ACCORD (Or par immersion au nickel autocatalytique)

ENIG signifie Electroless Nickel Immersion Gold, une finition de surface de PCB répandue, idéale pour les cartes de circuits imprimés robustes et durables. Il s'agit d'une fine couche d'or plaquée sur une couche autocatalytique de nickel pour protéger contre l'oxydation..

2.1 Avantages de l'ENIG

• Lead-free – Unlike some finishes, ENIG ne contient aucun plomb. Cela le rend conforme aux normes RoHS.
• High conductivity – The gold layer provides excellent electrical conductivity for improved performance.
• Flat Surface – ENIG provides a flat surface conducive to fine pitch components and surface mount technology, permettant un assemblage précis.
• Durability – ENIG stands up well to environmental stresses and physical wear over time.
• Good Shelf Life – ENIG-coated boards have a longer shelf life compared to some other finishes, maintenir leur soudabilité pendant une période prolongée.

2.2 Inconvénients de l'ENIG

• Expensive – The cost of materials and processing for ENIG is higher than HSAL
• Difficult rework – Unlike hot air solder leveling, le retrait et le remplacement des composants sont plus difficiles avec la finition ENIG
• Signal loss – The thin gold layer can cause slight signal loss at high frequencies.
• Complex process – The ENIG deposition method is more complicated than HASL.
• Black pad risk – Weak gold-nickel bonding can potentially lead to “black pad” defects.

2.3 Applications

ENIG est souvent la finition de surface des PCB préférée dans les applications présentant ces caractéristiques:

Fine-pitch components – The smooth ENIG finish accommodates placement of tiny, pièces délicates avec un espacement serré.

Advanced soldering – Technologies like lead-free soldering benefit from ENIG’s solderability and flatness.

Long-term reliability – When PCBs must function consistently over extended periods, ENIG assure la durabilité.

Harsh environments – The corrosion protection of ENIG makes it suitable for mechanically and thermally demanding conditions.

Lectures complémentaires: 8 Types courants de finitions de surface des PCB

3. Différences entre HSAL et ENIG

Paramètre	HSAL	ACCEPTER
Revêtement métallique	Étain-plomb ou étain-argent-cuivre	Nickel et or
Épaisseur du placage	Couche de soudure plus épaisse	Couche d'or plus fine
Adhésion au cuivre	Bon grâce à la liaison métallurgique	Bon grâce à la couche barrière en nickel
Stress thermique	Risque élevé de dommages	Faible risque de déformation
Capacités électriques	Inférieur	Plus élevé grâce à l’or
Platitude	Peut être inégal	Finition lisse
Soudure	Idéal pour le soudage manuel	Compatible avec les techniques avancées
Compatibilité des composants	Convient aux trous traversants et aux SMT, ne convient pas aux pas fins	Permet tous les types de composants, y compris les composants à pas fin
Conditions d'utilisation	Déconseillé pour les environnements difficiles	Résiste aux environnements difficiles
Coût	Rentable, processus simple	Plus cher en raison du processus d'immersion dans l'or
Durée de conservation	Inférieur, sujet à l'oxydation	Plus longtemps grâce à l'or empêchant l'oxydation
Respectueux de la nature	Variante en plomb non écologique	Sans danger pour l'environnement

4. HASL contre. ACCEPTER: Choisir la bonne finition de surface

Lors du choix entre les finitions de surface HASL et ENIG, il y a des avantages et des inconvénients à chaque technologie à prendre en compte pour votre application spécifique. HASL fournit une solution de finition de surface rentable avec une durée de conservation décente. Le processus est simple et largement accessible. Cela peut être un bon choix lorsque les économies de coûts et la disponibilité sont les principales priorités.. D'autre part, ENIG offre une fluidité, fine couche d'or sur nickel qui offre une excellente résistance à l'oxydation et une longue durée de conservation. ENIG est préférable lorsque les principales priorités incluent des composants à pas fin, liaison par fil, excellente soudabilité, et fiabilité dans des conditions difficiles. Avant de faire le choix, vous devez tenir compte de divers facteurs tels que la durée de conservation, soudabilité, compatibilité des composants, résilience environnementale, et besoins budgétaires pour votre PCB.