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L'application et les avantages du procédé ENIG dans la fabrication de circuits imprimés
2025-01-14Journaliste: SprintPCB
L'or par immersion au nickel chimique (ENIG) est l'un des procédés de finition de surface les plus répandus dans la fabrication de circuits imprimés . Apprécié pour sa capacité à fournir une surface plane, durable et soudable, il est indispensable pour les applications avancées telles que les circuits imprimés multicouches , les circuits haute fréquence et l'électronique haute fiabilité. Dans cet article, nous explorons en détail le procédé ENIG, notamment ses principes, ses avantages et les étapes nécessaires à l'obtention de cette finition précise.
Quel est le processus ENIG ?
L'ENIG est un traitement de surface double couche associant une barrière de nickel et une fine couche d'or sur les pistes de cuivre d'un circuit imprimé. Le nickel agit comme une barrière empêchant la diffusion du cuivre et constitue une base solide pour la soudure, tandis que l'or protège le nickel de l'oxydation et garantit une surface soudable durable. Contrairement à la galvanoplastie, l'ENIG est un procédé autocatalytique, ce qui signifie que le dépôt s'effectue par réactions chimiques plutôt que par courant électrique. Cela garantit une couverture uniforme, même sur les circuits imprimés complexes.
Avantages du processus ENIG
Surface plane et uniforme
ENIG crée une surface plane et lisse, essentielle pour les technologies de montage en surface (CMS) et les interconnexions haute densité (HDI). Cette planéité est essentielle pour les boîtiers avancés comme les matrices à billes (BGA) et les composants à pas fin.
Soudabilité supérieure
La couche d'or assure une excellente qualité de soudure, réduisant ainsi le risque de fragilité des connexions. ENIG est donc idéal pour les applications où la fiabilité est primordiale.
Résistance à la corrosion
La couche de nickel offre une forte protection contre les conditions environnementales telles que l'humidité et l'oxydation, prolongeant ainsi la durée de vie du PCB.
Compatibilité avec les procédés sans plomb
ENIG est conforme à la directive RoHS et respectueux de l'environnement, ce qui le rend adapté aux pratiques de fabrication modernes.
Longue durée de conservation
Les circuits imprimés revêtus d'ENIG peuvent être stockés pendant de longues périodes sans dégrader la soudabilité, un avantage clé dans les industries aux cycles de production longs, telles que l'aérospatiale et les dispositifs médicaux.
Étapes détaillées du processus ENIG
Le procédé ENIG implique une série de traitements chimiques pour garantir des résultats précis et constants. Voici une description détaillée des étapes :
Nettoyage de surface
La surface du cuivre est soigneusement nettoyée pour éliminer les contaminants, l'oxydation et les résidus. Cette étape comprend généralement : un dégraissage chimique qui élimine les huiles et les résidus organiques. Une microgravure crée une surface de cuivre propre et fraîche pour une adhérence optimale.
Pré-activation
Le cuivre nettoyé est traité avec une solution de pré-activation pour optimiser le processus de dépôt. Cette étape prépare la surface à un dépôt uniforme de nickel.
Application du catalyseur
Un catalyseur à base de palladium est appliqué sur la surface du cuivre. Le palladium agit comme une couche de germination qui initie le processus de nickelage autocatalytique.
Placage au nickel autocatalytique
Le cuivre est immergé dans un bain de nickel contenant des sels de nickel et des agents réducteurs (par exemple, l'hypophosphite de sodium). Une réaction chimique dépose une couche uniforme de nickel, généralement de 3 à 6 microns d'épaisseur, sur le cuivre. Cette couche agit comme une barrière empêchant la migration du cuivre et offre une surface solide et soudable.
Placage à l'or par immersion
La carte est ensuite plongée dans un bain d'or par immersion. Ce procédé utilise une réaction de déplacement où les ions d'or remplacent les atomes de nickel à la surface, formant une fine couche d'or d'environ 0,05 à 0,1 micron. L'or protège le nickel de l'oxydation et assure d'excellentes propriétés de liaison.
Rinçage et séchage
Après le placage, le circuit imprimé est soigneusement rincé pour éliminer les résidus chimiques. Il est ensuite séché pour être prêt pour les étapes suivantes de production ou de stockage.
Applications du procédé ENIG
PCB multicouches
La finition ENIG est particulièrement avantageuse pour les circuits imprimés multicouches, où l'alignement précis des couches et la planéité des surfaces sont essentiels. Son uniformité garantit un assemblage sans erreur, même avec des conceptions HDI complexes.
Circuits haute fréquence
La surface lisse d'ENIG minimise la perte de signal et les variations d'impédance, ce qui la rend idéale pour les applications RF et micro-ondes.
Applications critiques
Des industries telles que l'aérospatiale, l'automobile et l'électronique médicale comptent sur ENIG pour sa durabilité et sa fiabilité dans des conditions extrêmes.
Aborder les limites
Bien que l'ENIG offre de nombreux avantages, il présente des inconvénients potentiels : Défaut de tampon noir : causé par un excès de phosphore dans la couche de nickel, ce qui fragilise les soudures. Ce problème peut être atténué par un contrôle et une surveillance stricts du processus. Coût plus élevé : comparé à des finitions plus simples comme le HASL (Hot Air Solder Leveling), l'ENIG est plus cher. Cependant, ses performances supérieures et sa compatibilité avec les conceptions avancées justifient l'investissement.
Pourquoi choisir SprintPCB pour les solutions ENIG ?
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