Tecnologias de acabamento de placas de circuito impresso

Veja as diferenças entre as tecnologias de acabamento de placas de circuito impresso.

 

A correta escolha do acabamento da placa de circuito impresso pode evitar problemas enormes de montagem e retrabalho. Pois estes retrabalhos no final geram custos difíceis de se prever nas estimativas de venda e afetam o lucro da empresa.

Com isso vemos muitas empresas que optam por soluções mais baratas, que em um aumento de curva de produção, tornam-se mais caras. Dessa forma frustram as expectativas de lucratividade dos produtos, através de retrabalho na produção e, no pior caso, na assistência técnica.

Desafios dos fabricantes de placas de circuito impresso.

Como os componentes estão se tornando cada vez menores ou mais densos, um dos grandes desafios das indústrias de placa de circuito impresso é o de garantir uma espessura fina, linear e com menos índices de oxidação e absorção de umidade.

A oxidação dificulta a soldagem e pode tornar complexo o processo exigindo uma limpeza. Assim com preparos mais elaborados ou aumento de temperatura de soldagem que diminui a vida útil do componente.

A umidade pode criar bolhas de gás que ao explodirem podem danificar as placas de circuito impresso removendo a camada de solda resistor ou mesmo rompendo trilhas.

Uma camada não linear pode levar a falhas no processo de soldagem em razão do desbalanceamento mecânico do componente. Ou seja, no caso do BGA onde se aplica a norma Rhos, a inspeção automática torna-se difícil que acarreta custos enormes de retrabalho.

Geralmente encontramos duas características básicas de problema de soldagem:

⦁ Solda fria, nesse caso a solda não atingiu o ponto fusão de soldagem;
⦁ Falsa soldagem, nesse caso a solda embora parece boa não formou uma liga entre a placa e o terminal, atingiu o ponto de fusão, mas não o de rompimento da oxidação;

Um outro problema possível é que com a Norma Rhos (redução de uso de chumbo) existe a necessidade de um ponto de fusão mais alto, dessa forma a solda se torna mais suscetível a quebra por vibração.

Acabamento HASL (Hot air Sold Level)

O HASL é o mais usado que pode ser com chumbo, sem chumbo, ou quantidade controlada de chumbo (norma permite algum chumbo) .
A placa é imergida em uma liga que reveste o cobre, essa técnica é ruim para componentes de pouco espaçamento e torna-se difícil manter o padrão da camada depositada.

Entre os processos conhecidos este é o que oferece o menor custo e o mais utilizado.

Acabamento ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold )

O ENIG é um tratamento para placas à base de níquel e ouro que permite um longo período de armazenamento, o níquel forma uma barreira protetora contra oxidação enquanto o ouro facilita a soldagem. A superfície é plana e o armazenamento pode ser feito por longos períodos. Esse processo permite ressoldar, o que facilita a manutenção.

A resistência mecânica do ponto de solda não é tão grande e a camada de níquel oxida após a soldagem que torna mais difícil o retrabalho.

Acabamento OSP (Organic Solderability Preservative)

O OSP filme orgânico químico que reveste o cobre que resiste umidade e oxidação, no entanto, quando submetemos à temperaturas altas o filme pode ser removido.

Esse acabamento não permite ressoldar e não deve ser armazenado por mais de 3 meses. Pois após esse período deve-se remover e aplicar novamente a película orgânica.

Dessa forma, esse processo vem aumentando o seu volume ao longo dos últimos anos, em especial para produtos em grandes lotes, por exemplo.

O OSP às vezes exige alguma adaptação no processo produtivo e de teste para se aplicar essa técnica.

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