Finitura superficiale
Viaggio con il PCB 12:
Finitura superficiale
La finitura superficiale è un rivestimento tra un componente e una scheda PCB nuda. Si usa principalmente per due motivi: Garantire la saldabilità durante la fase di popolamento e proteggere il rame dall’ossidazione.
1 - OSP
OSP è l’acronimo inglese di Organic Solderability Preservative (Preservante organico della saldabilità). È una finitura superficiale a base d’acqua. Rispettosa dell’ambiente, le schede vengono pulite prima di essere sottoposte ai bagni per ottenere un’eccellente superficie piana. Questo processo rapido non richiede molte attrezzature, il che lo rende una finitura superficiale economicamente vantaggiosa. L’OSP ha una breve durata di conservazione e può essere sensibile durante la manipolazione. Di conseguenza, il processo di fresatura viene eseguito prima dell’applicazione della finitura superficiale. Per riassumere, la finitura superficiale OSP è ecologica, fornisce una superficie piatta, è una soluzione economica che può essere riattivata. Ci sono anche degli svantaggi, come la breve durata di conservazione, può essere sensibile durante la manipolazione e questa finitura può esporre il rame durante l’assemblaggio finale.
2 - LEAD-FREE HASL (HASL SENZA PIOMBO)
HASL senza piombo è l’abbreviazione di Hot Air Solder Leveling (livellamento della saldatura ad aria calda). È stata una delle finiture più popolari fino a pochi anni fa. Anche se questa finitura è robusta, il prezzo basso è legato anche ai suoi limiti. Durante l’applicazione, l’intero pannello viene sottoposto a micro-incisione per pulirlo e poi riceve un rivestimento di disossidante per favorire l’adesione della finitura superficiale. Successivamente, la scheda viene immersa nella saldatura a stagno liquida e viene rimossa utilizzando due coltelli ad aria compressa che soffiano aria compressa calda sulla superficie delle schede. La soluzione senza piombo è un vantaggio indiscutibile per i prodotti ad alta affidabilità. Tuttavia, con un numero sempre maggiore di PCB HDI, questo processo produce superfici irregolari e non è adatto per i componenti a passo fine. In sintesi, la finitura superficiale HASL senza piombo è una tecnologia ampiamente disponibile, una soluzione a basso costo con una buona durata. Ci sono anche degli svantaggi, quali la superficie potenzialmente irregolare, non adatta per i componenti fine pitch e il processo che può divenire uno stress termico per le schede.
3 - ENIG
ENIG sta per Electroless Nickel Immersion Gold (Oro a immersione in nichel chimico). Questo processo richiede l’uso di nastro adesivo per coprire i contorni del circuito, per evitare l’eccessiva deposizione di oro e perché l’ENIG è un processo di finitura costoso. Il pannello viene immerso in diversi bagni, prima viene elettrodepositato uno strato di 3-6 micrometri di nichel per aumentare l’adesione. Quindi, un minimo di 0,05 micrometri di oro viene elettrodepositato anche sul pannello. La finitura a immersione garantisce un’eccellente planarità e l’uso dell’oro assicura una forte saldabilità. In sintesi, la superficie ENIG è ideale per l’incollaggio, ha una forte saldabilità, fornisce una superficie piatta e ha una buona durata. Ci sono anche degli svantaggi, soprattutto il fatto che questa superficie è un processo complesso che non rappresenta una soluzione economicamente vantaggiosa.
4 - HARD GOLD PLATING (PLACCATURA A ORO DURO)
Per la placcatura a oro duro, l’intero pannello è coperto da nastro adesivo. Viene rimossa solo la parte che richiede l’applicazione di una finitura superficiale. A differenza dell’ENIG, in questo caso lo spessore del rame può variare controllando la durata del ciclo di placcatura. Il nichel viene prima elettrodepositato, poi viene depositato l’oro secondo la richiesta del cliente. Lo spessore dell’oro offre un’eccellente durata di conservazione, ma è anche una delle opzioni di finitura superficiali più costose. In sintesi, la finitura superficiale della placcatura a oro duro ha proprietà meccaniche, un’eccellente durata di conservazione e fornisce una superficie piatta. Ci sono anche degli svantaggi, come il costo elevato, la scarsa saldabilità e la complessità del processo.
5 - IMMERSION TIN (STAGNO A IMMERSIONE)
Lo stagno a immersione è un deposito di finitura metallica.
Le schede vengono immerse in diversi bagni chimici per creare la migliore adesione per lo stagno. L’immersione garantirà una perfetta planarità e lo stagno proteggerà al meglio il rame sottostante. Si tratta di un’opzione economicamente vantaggiosa, ma la forte affinità tra lo stagno e il rame può provocare la formazione di baffi di stagno.
La finitura superficiale dello stagno a immersione è ampiamente disponibile, fornisce una superficie piatta, è una soluzione economica, ha una buona durata e può essere rilavorata.
Ci sono anche degli svantaggi, come la rilavorazione che è limitata, la manipolazione può essere delicata e c’è la possibilità che si formino dei baffi di stagno.
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