Quando si seleziona la finitura superficiale di un circuito stampato, le due opzioni principali sono HASL ed ENIG. Entrambi forniscono rivestimenti protettivi sulle tracce di rame, ma hanno dei compromessi da valutare. Comprendere le differenze tra HASL ed ENIG riveste un'enorme importanza nella scelta del metodo ideale per un progetto specifico. Questo articolo esplorerà in modo approfondito le principali distinzioni tra questi approcci, soppesandone vantaggi e svantaggi. In definitiva, otterrai le informazioni necessarie per prendere una decisione informata riguardo al metodo di finitura superficiale più adatto per i tuoi progetti PCB.
1. Comprendere l'HASL (Livellamento della saldatura ad aria calda)
HASL sta per “livellamento della saldatura ad aria calda”, che è un processo di finitura superficiale PCB ampiamente utilizzato. Funziona rivestendo le tracce e i pad di rame nudo su un circuito stampato con uno strato di lega per saldatura liquida. Vengono quindi utilizzati coltelli ad aria calda per levigare la saldatura e rimuovere il materiale in eccesso. Ciò lascia una finitura di saldatura uniformemente rivestita che protegge il rame dall'ossidazione e fornisce una buona saldabilità.
Due tipi principali di finiture HASL:
HASL basato su piombo: Questo tipo utilizza una lega saldante stagno-piombo contenente sia stagno che piombo. Fornisce una buona durata e saldabilità. però, il contenuto di piombo solleva preoccupazioni per l'ambiente e la salute.
HASL senza piombo: Questo tipo utilizza leghe saldanti senza piombo composte da stagno combinato con argento, rame o bismuto invece del piombo. Si incontra Norme RoHS ma può essere più soggetto all'ossidazione e richiedere temperature di lavorazione più elevate.
1.1 Vantaggi dell'HASL
- Processo semplice – HASL è semplice da utilizzare rispetto ad altri metodi di finitura.
- Basso costo – HASL fornisce una soluzione conveniente per la finitura superficiale.
- Disponibilità – HASL è un'opzione di finitura ampiamente accessibile e comune.
- Ispezionabilità visiva – La finitura HASL può essere facilmente ispezionata visivamente.
- Idoneità per AttraversoComponenti del foro – È particolarmente adatto per l'assemblaggio di componenti a foro passante grazie al suo rivestimento robusto che resiste al processo di saldatura.
1.2 Svantaggi dell'HASL
- Levigatezza della superficie – Lo strato di saldatura può presentare irregolarità, problematico per SMT e componenti a passo fine.
- Tolleranze dimensionali – HASL presenta limitazioni con pannelli molto sottili o spessi.
- Stress termico – Il calore elevato durante la lavorazione può potenzialmente danneggiare le tavole.
- Tolleranza del foro – HASL potrebbe non sopportare tolleranze strette sui fori placcati.
- Incollaggio di fili – La finitura superficiale non è adatta per applicazioni di wire bonding.
1.3 applicazioni
Alcuni esempi in cui HASL può essere preferito includono:
Elettronica a basso costo – Il conveniente processo HASL si adatta bene alla produzione di massa di dispositivi consumer economici.
Esigenze di prototipazione – La rapidità di consegna e la discreta durata di HASL lo rendono una buona scelta per la prototipazione di PCB.
Longevità non critica – Per prodotti con una durata di vita più breve, HASL garantisce una durata di vita sufficiente senza costi aggiuntivi.
Istruzione e hobbisti – L'accessibilità e la facilità d'uso di HASL sono adatte alla fabbricazione di PCB a scopo didattico o hobbistico.
2. Comprensione ACCETTO (Oro per immersione in nichel chimico)
ENIG sta per Electroless Nickel Immersion Gold, una finitura superficiale prevalente del PCB ideale per circuiti stampati robusti e di lunga durata. Si tratta di un sottile strato d'oro placcato su uno strato chimico di nichel per proteggere dall'ossidazione.
2.1 Vantaggi dell'ENIG
- Senza piombo – A differenza di alcune finiture, ENIG non contiene piombo. Ciò lo rende conforme agli standard RoHS.
- Alta conduttività – Lo strato dorato fornisce un'eccellente conduttività elettrica per prestazioni migliorate.
- Superficie piana – ENIG fornisce una superficie piana favorevole ai componenti a passo fine e alla tecnologia di montaggio superficiale, consentendo un assemblaggio preciso.
- durabilità – ENIG resiste bene agli stress ambientali e all'usura fisica nel tempo.
- Buona durata – I pannelli rivestiti con ENIG hanno una durata di conservazione più lunga rispetto ad altre finiture, mantenendo la loro saldabilità per un periodo prolungato.
2.2 Svantaggi dell'ENIG
- Costoso – Il costo dei materiali e della lavorazione per ENIG è superiore a HSAL
- Rielaborazione difficile – A differenza del livellamento con saldatura ad aria calda, rimuovere e sostituire i componenti è più difficile con la finitura ENIG
- Perdita di segnale – Il sottile strato dorato può causare una leggera perdita di segnale alle alte frequenze.
- Processo complesso – Il metodo di deposizione ENIG è più complicato di HASL.
- Rischio tampone nero – Un debole legame oro-nichel può potenzialmente portare a “tampone nero” difetti.
2.3 applicazioni
ENIG è spesso la finitura superficiale PCB preferita in applicazioni che presentano queste caratteristiche:
Componenti a passo fine – La finitura liscia ENIG consente il posizionamento di tiny, parti delicate con spazi ristretti.
Saldatura avanzata – Tecnologie come la saldatura senza piombo traggono vantaggio dalla saldabilità e dalla planarità di ENIG.
Affidabilità a lungo termine – Quando i PCB devono funzionare in modo coerente per periodi prolungati, ENIG garantisce durabilità.
Ambienti difficili – La protezione dalla corrosione di ENIG lo rende adatto a condizioni meccanicamente e termicamente impegnative.
Ulteriori letture: 8 Tipi comuni di finiture superficiali PCB
3. Differenze tra HSAL ed ENIG
| Parametro | HSAL | AGREE |
| Rivestimento in metallo | Stagno-piombo o stagno-argento-rame | Nichel e oro |
| Spessore della placcatura | Strato di saldatura più spesso | Strato d'oro più sottile |
| Adesione al rame | Buono grazie al legame metallurgico | Buono grazie allo strato barriera in nichel |
| Stress da calore | Alto rischio di danni | Basso rischio di deformazione |
| Abilità elettriche | Inferiore | Più alto a causa dell'oro |
| pianura | Può essere irregolare | Finitura liscia |
| Saldatura | Buono per la saldatura manuale | Compatibile con tecniche avanzate |
| Compatibilità dei componenti | Adatto a foro passante e SMT, non adatto per il passo fine | Consente tutti i tipi di componenti, incluso il passo fine |
| Condizioni d'uso | Non consigliato per ambienti difficili | Resiste ad ambienti difficili |
| Costo | Conveniente, processo semplice | Più costoso a causa del processo di immersione in oro |
| Data di scadenza | Inferiore, incline all'ossidazione | Più a lungo grazie all'oro che previene l'ossidazione |
| Ecologico | Variante di piombo non ecologica | Sicuro per l'ambiente |
4. HASL vs. AGREE: Selezione della giusta finitura superficiale
Quando si sceglie tra le finiture superficiali HASL ed ENIG, ci sono pro e contro per ciascuna tecnologia da considerare per la tua specifica applicazione. HASL fornisce una soluzione di finitura superficiale economicamente vantaggiosa con una durata di conservazione decente. Il processo è semplice e ampiamente accessibile. Può essere una buona scelta quando il risparmio sui costi e la disponibilità sono le massime priorità. D'altra parte, ENIG offre un servizio fluido, sottile rivestimento in oro su nichel che fornisce un'eccellente resistenza all'ossidazione e una lunga durata. ENIG è preferibile quando le massime priorità includono componenti a passo fine, incollaggio del filo, ottima saldabilità, e affidabilità in condizioni difficili. Prima di fare la scelta, dovresti considerare vari fattori come la durata di conservazione, saldabilità, compatibilità dei componenti, resilienza ambientale, e le esigenze di budget per il tuo PCB.
