Toute personne impliquée dans le circuit imprimé ( PCB ) l'industrie comprend que les PCB ont des finitions en cuivre sur leur surface.S'ils ne sont pas protégés, le cuivre s'oxydera et se détériorera, rendant le circuit imprimé inutilisable.La finition de surface forme une interface critique entre le composant et le PCB.La finition a deux fonctions essentielles, protéger les circuits en cuivre exposés et fournir une surface soudable lors de l'assemblage (soudage) des composants sur la carte de circuit imprimé.

HASL / HASL sans plomb

HASL est la finition de surface prédominante utilisée dans l'industrie.Le processus consiste à immerger les cartes de circuits imprimés dans un pot en fusion d'un alliage étain/plomb, puis à éliminer l'excès de soudure à l'aide de "lames d'air", qui soufflent de l'air chaud sur la surface de la carte.

L'un des avantages involontaires du processus HASL est qu'il exposera le PCB à des températures allant jusqu'à 265 °C, ce qui identifiera tout problème de délaminage potentiel bien avant que des composants coûteux ne soient fixés à la carte.

Carte de circuit imprimé double face finie HASL

Avantages :

• Faible coût
• Largement disponible
• Re-travaillable
• Excellente durée de conservation

Désavantages:

• Surfaces inégales
• Pas bon pour le pitch fin
• Contient du plomb (HASL)
• Choc thermique
• Pontage de soudure
• PTH obstrués ou réduits (trous traversants plaqués)

Étain d'immersion

Selon l'IPC, l'Association Connecting Electronics Industry, Immersion Tin (ISn) est une finition métallique déposée par une réaction de déplacement chimique qui est appliquée directement sur le métal de base du circuit imprimé, c'est-à-dire le cuivre.L'ISn protège le cuivre sous-jacent de l'oxydation pendant sa durée de conservation prévue.

Le cuivre et l'étain ont cependant une forte affinité l'un pour l'autre.La diffusion d'un métal dans l'autre se produira inévitablement, impactant directement la durée de conservation du dépôt et la performance de la finition.Les effets négatifs de la croissance des moustaches d'étain sont bien décrits dans la littérature liée à l'industrie et les sujets de plusieurs articles publiés.

Avantages :

• Surface plane
• Pas de plomb
• Re-travaillable
• Premier choix pour l'insertion de broches à ajustement serré

Désavantages:

• Facile à causer des dommages de manipulation
• Le procédé utilise un agent cancérigène (thiourée)
• L'étain exposé sur l'assemblage final peut se corroder
• Moustaches en étain
• Pas bon pour les processus de refusion/assemblage multiples
• Difficile de mesurer l'épaisseur

Argent d'immersion

L'argent par immersion est une finition chimique non électrolytique appliquée en immergeant le circuit imprimé en cuivre dans un réservoir d'ions d'argent.C'est un bon choix de finition pour les cartes de circuits imprimés avec blindage EMI et est également utilisé pour les contacts à dôme et le câblage.L'épaisseur de surface moyenne de l'argent est de 5 à 18 micropouces.

Avec les préoccupations environnementales modernes telles que RoHS et WEE, l'argent d'immersion est meilleur pour l'environnement que HASL et ENIG.Il est également populaire en raison de son moindre coût que l'ENIG.

Avantages :

• S'applique plus uniformément que HASL
• Écologiquement meilleur que ENIG et HASL
• Durée de conservation égale à HASL
• Plus rentable qu'ENIG

Désavantages:

• Doit être soudé dans la journée où le circuit imprimé est retiré du stockage
• Peut être terni facilement avec une mauvaise manipulation
• Moins durable que ENIG en raison de l'absence de couche de nickel en dessous

OSP / Entek

L'OSP (Organic Solderability Preservative) ou anti-ternissement préserve la surface du cuivre de l'oxydation en appliquant une très fine couche protectrice de matériau sur le cuivre exposé, généralement à l'aide d'un processus de convoyage.

Il utilise un composé organique à base d'eau qui se lie sélectivement au cuivre et fournit une couche organométallique qui protège le cuivre avant le brasage.Il est également extrêmement respectueux de l'environnement par rapport aux autres finitions sans plomb courantes, qui souffrent soit d'être plus toxiques, soit d'une consommation d'énergie nettement plus élevée.

Avantages :

• Surface plane
• Pas de plomb
• Processus simple
• Re-travaillable
• Rentable

Désavantages:

• Aucun moyen de mesurer l'épaisseur
• Pas bon pour PTH (trous traversants plaqués)
• Durée de conservation courte
• Peut causer des problèmes de TIC
• Cu exposé lors de l'assemblage final
• Manipulation sensible

Or par immersion au nickel autocatalytique (ENIG)

ENIG est un revêtement métallique à deux couches de 2-8 μin Au sur 120-240 μin Ni.Le nickel est la barrière au cuivre et est la surface à laquelle les composants sont réellement soudés.L'or protège le nickel pendant le stockage et fournit également la faible résistance de contact requise pour les dépôts d'or minces.ENIG est maintenant sans doute la finition la plus utilisée dans l'industrie des PCB en raison de la croissance et de la mise en œuvre de la réglementation RoHs.

Carte de circuit imprimé avec finition de surface Chem Gold

Avantages :

• Surface plane
• Pas de plomb
• Bon pour PTH (trous traversants plaqués)
• Longue durée de vie

Désavantages:

• Cher
• Non retravaillable
• Tampon Noir / Nickel Noir
• Dommages causés par ET
• Perte de signal (RF)
• Processus compliqué

Nickel autocatalytique Palladium or par immersion (ENEPIG)

ENEPIG, un nouveau venu dans le monde des finitions des circuits imprimés, est apparu sur le marché à la fin des années 90.Ce revêtement métallique à trois couches de nickel, de palladium et d'or offre une option sans pareille : il est collé.La première fissure d'ENEPIG au niveau d'un traitement de surface de carte de circuit imprimé a fait long feu avec la fabrication en raison de sa couche de palladium extrêmement coûteuse et de sa faible demande d'utilisation.

Le besoin d'une ligne de fabrication séparée n'était pas réceptif pour ces mêmes raisons.Récemment, ENEPIG a fait un retour car le potentiel de répondre aux besoins de fiabilité, d'emballage et aux normes RoHS est un plus avec cette finition.Il est parfait pour les applications à haute fréquence où l'espacement est limité.

Par rapport aux quatre autres finitions principales, ENIG, sans plomb-HASL, argent par immersion et OSP, ENEPIG surpasse tous au niveau de la corrosion après assemblage.

Avantages :

• Surface extrêmement plate
• Aucun contenu en plomb
• Assemblage multi-cycles
• Excellents joints de soudure
• Fil Bondable
• Aucun risque de corrosion
• Durée de conservation de 12 mois ou plus
• Aucun risque de tampon noir

Désavantages:

• Toujours un peu plus cher
• Est retravaillable avec certaines limitations
• Limites de traitement

Or – Or dur

L'or électrolytique dur consiste en une couche d'or plaquée sur une couche barrière de nickel.L'or dur est extrêmement durable et est le plus souvent appliqué aux zones à forte usure telles que les doigts des connecteurs de bord et les claviers.

Contrairement à ENIG, son épaisseur peut varier en contrôlant la durée du cycle de placage, bien que les valeurs minimales typiques pour les doigts soient de 30 μin d'or sur 100 μin de nickel pour les classes 1 et 2, 50 μin d'or sur 100 μin de nickel pour la classe 3.

L'or dur n'est généralement pas appliqué sur les zones soudables, en raison de son coût élevé et de sa soudabilité relativement médiocre.L'épaisseur maximale que IPC considère comme soudable est de 17,8 μin, donc si ce type d'or doit être utilisé sur des surfaces à souder, l'épaisseur nominale recommandée doit être d'environ 5-10 μin.

Avantages :

• Surface dure et durable
• Pas de plomb
• Longue durée de conservation

Désavantages:

• Très cher
• Traitement supplémentaire/à forte intensité de main-d'œuvre
• Utilisation de Resist / Tape
• Placage/barres omnibus requises
• Démarcation
• Difficulté avec d'autres finitions de surface
• La gravure en contre-dépouille peut entraîner un éclatement / un écaillage
• Non soudable au-dessus de 17 μin
• La finition n'encapsule pas complètement les parois latérales des traces, sauf dans les zones des doigts

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