HASL contro ENIG: Quale finitura superficiale dovresti scegliere?

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 stands for “hot air solder leveling”, 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

• 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.
• Idoneità per AttraversoComponenti del foro – It’s particularly well-matched for through-hole component assembly due to its robust coating that withstands the soldering process.

1.2 Svantaggi dell'HASL

• Surface smoothness – The solder layer can have unevenness, problematico per SMT e componenti a passo fine.
• 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 applicazioni

Alcuni esempi in cui HASL può essere preferito includono:

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 garantisce una durata di vita sufficiente senza costi aggiuntivi.

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

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

• Lead-free – Unlike some finishes, ENIG non contiene piombo. Ciò lo rende conforme agli standard 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, consentendo un assemblaggio preciso.
• 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, mantenendo la loro saldabilità per un periodo prolungato.

2.2 Svantaggi dell'ENIG

• Expensive – The cost of materials and processing for ENIG is higher than HSAL
• Difficult rework – Unlike hot air solder leveling, rimuovere e sostituire i componenti è più difficile con la finitura 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 applicazioni

ENIG è spesso la finitura superficiale PCB preferita in applicazioni che presentano queste caratteristiche:

Fine-pitch components – The smooth ENIG finish accommodates placement of tiny, parti delicate con spazi ristretti.

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 garantisce durabilità.

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

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.