Dans le domaine de l'électronique à haute fiabilité, la finition de surface des PCB est plus qu'un simple revêtement protecteur ; c'est l'interface métallurgique entre les circuits en cuivre et le joint de soudure. Chez DUXPCB, notre équipe d'ingénieurs souligne que le choix d'une mauvaise finition peut entraîner des défaillances catastrophiques sur le terrain, allant des joints de soudure fragiles à la dégradation du signal.

Cet article fournit une comparaison basée sur des données de HASL, ENIG et OSP pour aider les concepteurs de matériel et les professionnels des achats à optimiser leurs projets PCBA.

Le HASL consiste à immerger le PCB dans un alliage fondu d'étain-plomb ou sans plomb et à le niveler avec des lames d'air chaud à haute pression.

• Valeur d'ingénierie : Il offre un excellent mouillage et un joint de soudure robuste. C'est la solution la plus rentable pour la technologie à trous traversants (THT) et les conceptions SMT à faible densité.
• Limitations techniques : Le principal inconvénient est la planéité. Le processus laisse une épaisseur non uniforme (ménisque) sur les pastilles, ce qui peut provoquer le "tombstoning" de petits composants passifs (0201/01005) et le pontage sur les BGA à pas fin.
• Contrainte thermique : L'immersion à haute température (environ 260 °C) peut induire un choc thermique, affectant potentiellement l'expansion sur l'axe Z des cartes à nombre de couches élevé.

L'ENIG est un revêtement métallique à deux couches : une couche de nickel autocatalytique (3 à 6 µm) agissant comme barrière de diffusion, recouverte d'une fine couche d'or par immersion (0,05 à 0,1 µm) pour empêcher l'oxydation.

Le respect de la norme IPC-4552B est obligatoire pour les secteurs à haute fiabilité (médical, aérospatial). Cette norme traite du phénomène de la "Black Pad" : un défaut où une immersion excessive dans l'or corrode la couche de nickel, entraînant des joints fragiles.

• Avantage DUXPCB : Contrairement aux "usines de prototypes" de production de masse, notre équipe utilise la spectroscopie de fluorescence des rayons X (XRF) pour vérifier l'épaisseur du nickel/or et utilise un système de "notation des produits" pour surveiller la corrosion du nickel au niveau microscopique.

Les ingénieurs doivent noter qu'aux fréquences supérieures à 1 GHz, l'effet de peau fait que les signaux se propagent principalement à travers la couche de nickel. Le nickel étant ferromagnétique et ayant une conductivité inférieure à celle du cuivre, l'ENIG peut introduire une perte d'insertion plus élevée par rapport à l'OSP ou à l'argent par immersion.

L'OSP est un film organique transparent qui se lie sélectivement au cuivre. Nous utilisons des chimies de pointe telles que MacDermid Alpha Entek Plus HT.

• Stabilité thermique : Les OSP modernes sont conçus pour les profils SMT sans plomb, maintenant la soudabilité à travers de multiples cycles de refusion.
• Planéité et performances RF : L'OSP offre une surface parfaitement plane, idéale pour les composants à pas fin. Comme il ne contient pas de nickel, c'est le choix supérieur pour les conceptions numériques à haute vitesse (HSD) et RF où la perte de signal doit être minimisée.
• Sensibilité de manipulation : L'OSP est sensible à l'humidité et à la manipulation manuelle (empreintes digitales). Chez DUXPCB, nous mettons en œuvre un emballage sous vide strict et un stockage à humidité contrôlée pour garantir une durée de conservation de 6 à 12 mois.

1. Examen manuel approfondi de l'ingénierie : Chaque projet est soumis à une vérification DFM manuelle. Si nous détectons des BGA à pas fin sur une carte spécifiée HASL, nos ingénieurs suggéreront de manière proactive une transition vers ENIG ou OSP pour éviter les défauts d'assemblage.
2. Contrôle qualité rigoureux : Nous ne nous contentons pas de "tremper et d'expédier". Nos bains chimiques sont surveillés toutes les heures pour le pH, la concentration et les niveaux de contaminants afin d'éviter les précurseurs de la Black Pad.
3. Focalisation spécialisée : Nous nous spécialisons dans les cartes à 2 à 8 couches où la gestion thermique et l'intégrité du signal se croisent souvent, en fournissant des conseils personnalisés sur le choix de la finition en fonction de votre profil thermique SMT spécifique.

• Choisissez HASL pour les cartes à faible complexité et sensibles au budget, avec principalement des composants à trous traversants.
• Choisissez ENIG pour les conceptions à haute densité, les boîtiers BGA et les applications nécessitant un stockage à long terme ou une liaison filaire.
• Choisissez OSP pour les circuits RF haute fréquence, les assemblages SMT sensibles aux coûts et les conceptions où l'intégrité du signal est primordiale.

Pour un examen complet de la fabricabilité de votre conception, contactez le comité de rédaction technique de DUXPCB dès aujourd'hui.