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En la fabricación de PCB, las tecnologías de tratamiento superficial comúnmente utilizadas son las siguientes:
El halogenado consiste en sumergir la placa de circuito impreso (PCB) en una soldadura de estaño-plomo fundida y luego alisarla con aire caliente para que el estaño se adhiera uniformemente a la superficie del cobre, formando una capa antioxidante y fácil de soldar. El alisado tiene como finalidad hacer uniforme el recubrimiento y prevenir acumulaciones de soldadura y cortocircuitos.
Existen dos tipos de HASL: vertical y horizontal. El tipo horizontal es mejor, ya que ofrece un recubrimiento más uniforme.
Secuencia del proceso: primero se realiza un micro-ataque (para hacer rugosa la superficie del cobre y facilitar la adherencia), luego se precalienta, se aplica flux, se realiza la aplicación de estaño y finalmente se limpia.
Ventajas: bajo costo, puede utilizarse en cualquier lugar y se puede reparar en caso de daño.
Desventajas: superficie irregular, no es adecuado para componentes pequeños, choque térmico, afecta negativamente a los orificios pasantes (PTH) y mala mojabilidad durante la soldadura.
OSP es una película orgánica que se forma sobre la superficie del cobre para evitar que éste se oxide. Esta película es resistente a la oxidación, al calor y a la humedad, y puede ser eliminada por la pasta de soldar durante el proceso de soldadura, garantizando así la calidad de la soldadura.
En un principio se utilizaban imidazol y benzotriazol, pero en la actualidad se emplean principalmente moléculas de benzimidazol. Para permitir múltiples soldaduras, se añaden iones de cobre para hacer más resistente la película.
Flujo del proceso: primero se realiza la desengrasación, micrograbado, decapado, limpieza, aplicación de la película orgánica y finalmente otra limpieza.
Ventajas: ecológico y libre de plomo, superficie lisa, proceso sencillo, bajo costo y posibilidad de reparación.
Desventajas: no es adecuado para agujeros pasantes (PTH), sensible al medio ambiente y vida útil corta.
ENIG es una capa gruesa de aleación de níquel-oro depositada sobre la superficie de cobre. Tiene un rendimiento muy estable, puede prevenir la oxidación durante largo tiempo y es adecuado para entornos complejos.
La capa de níquel puede evitar la difusión del oro y el cobre, de lo contrario el oro penetrará rápidamente en el cobre. La capa de níquel tiene un espesor de 5 micrones, lo que puede prevenir la expansión a alta temperatura y evitar que el cobre se disuelva durante el proceso de soldadura sin plomo, haciendo que la soldadura sea más confiable.
Flujo del proceso: decapado, micrograbado, preinmersión, activación, electrodeposición de níquel e inmersión de oro. El proceso completo requiere 6 cubas químicas y muchos productos químicos, lo que resulta relativamente complejo.
Ventajas: superficie lisa, estructura resistente, respetuoso con el medio ambiente y sin plomo, adecuado para orificios pasantes (PTH).
Desventajas: puede ocurrir el problema de "pads negros", alto costo y difícil reparación.
La dificultad de la inmersión de plata está entre la de OSP y ENIG. No tendrá una protección excesiva como ENIG, pero sus propiedades eléctricas son muy buenas. Se puede soldar incluso en ambientes de alta temperatura, húmedos y contaminados, aunque la superficie puede oscurecerse.
El recubrimiento de plata por inmersión no tiene soporte de capa de níquel y no es tan resistente como ENIG. Es una reacción de sustitución, formando una capa delgada de plata pura sobre la superficie del cobre. A veces se añade una pequeña cantidad de materia orgánica para prevenir la corrosión y la migración de plata. Estas materias orgánicas son muy pequeñas, menos del 1%.
El recubrimiento de estaño por inmersión es muy compatible con la soldadura moderna porque la soldadura es principalmente de estaño. El estaño por inmersión temprano era propenso a formar whiskers de estaño, lo cual causaba problemas durante la soldadura. Posteriormente, se añadieron aditivos orgánicos para hacer la capa de estaño granular, lo cual resolvió el problema de los whiskers de estaño y mejoró la estabilidad térmica y la soldabilidad.
El estaño por inmersión puede formar una capa compuesta de cobre-estaño plana sobre la superficie del cobre. El desempeño de soldadura es similar al del estañado, pero no tiene el problema de superficie irregular del estañado, ni tampoco el problema de difusión intermetálica como el ENIG.
Nota: Las placas con recubrimiento de estaño por inmersión no pueden almacenarse por mucho tiempo.
PCB de Cobre Grueso
El AOI
Fr4
Medias perforaciones metalizadas
