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Uno de los componentes
afectados por la nueva normativa
europea que prohibe el uso del
plomo en los equipos electrónicos
son los circuitos impresos.
Actualmente, se calcula que
el 60% de circuitos que se fabrican
en el mundo llevan como acabado
el estaño-plomo aplicado
por proceso Hot Air Leveling
(HAL). En este artículo
valoramos las ventajas (+) y
los inconvenientes (-) de los
procesos de soldadura alternativos.
Estaño-Plomo
(HAL): El estaño-plomo
selectivo (63% Sn, 36% Pb) es
el acabado común, de
más tradición.
El espesor puede variar de 1
a 30 µm.
Ventajas
- Larga vida en almacén
(más de 18 meses)
- Admite seis pasadas por ola
- La unión de la soldadura
se genera entre cobre y estaño
- Es barato
- Es válido para usos
press-fit
- Poco sensible a las rayadas
y marcas de pins de test
Inconvenientes
- Falta de planitud, que dificulta
la soldadura de componentes
fine-pitch o BGAs
- Contiene plomo (ya existen
aleaciones sin plomo que también
podrán ser utilizados
con proceso HAL, pero que implican
un aumento de la temperatura
en el choque térmico
de su aplicación)
- Para su aplicación,
el circuito sufre un choque
térmico fuerte: varios
segundos a 250†C
Plata
química (Imm.Ag): la
plata química es otro
acabado relativamente nuevo,
y que está muy extendido
principalmente en Asia y en
USA. Es un depósito químico
de entre 0,20 y 0,3 µm
de plata, más un componente
orgánico que retrasa
la oxidación y la electromigración.
Ventajas
- Planitud de la superficie
a soldar
- Relativamente barato
- Válido para contactos
(teclados) wirebonding
- Larga vida en almacén
(más de un año
como mínimo)
- Admite seis pasadas por el
horno de soldadura o la ola
- Excelente soldabilidad
- El tiempo a “medio soldar”
puede ser de dos meses
- La unión de la soldadura
se genera entre cobre y estaño
- Utiliza los mismo fluxes y
parámetros que la soldadura
de HAL
- Apto para conectores press-fit
- El fabricante de circuitos
puede reprocesar este acabado
si es necesario
- El proceso de aplicación
al circuito es sencillo
Inconvenientes
Es sensible a los sulfitos,
que provocan oxidaciones de
la plata (si éstas son
severas, puede dar problemas
de soldabilidad y el fabricante
deberá regenerar el depósito
de plata)
- Menos resistente a rayadas
y marcas de pin de test que
otros acabados
Níquel-Oro
químico (ENIG): es una
capa de 4-5 µm de níquel,
recubierta con 0,08 µm
de oro, que se depositan químicamente
en las zonas con cobre descubierto.
Ventajas
- Planitud de la superficie
a soldar
- Válido para contactos
(teclados) y wirebonding
- Larga vida en almacén
(más de dos años)
- Admite seis pasadas por el
horno de soldadura o la ola
- Poco sensible a rayadas y
marcas de pins de test
Inconvenientes
- Muy caro
- Difícil proceso de
aplicación, que además
no es reprocesable
- Agresivo con la mascarilla
antisoldante
- La unión de soldadura
es entre níquel y estaño:
posibles problemas de fracturas
- Los fluxes y parámetros
de soldadura pueden diferir
de los empleados con el HAL
- No es recomendable para conectores
press-fit
Estaño
químico (Imm. Sn): El
estaño químico
es un acabado relativamente
reciente, pero que se está
implantando con rapidez. Es
un depósito químico
de entre 0,6 y 1,2 µm
de estaño puro aplicado
sobre el cobre.
Ventajas
- Planitud de la superficie
a soldar
- Buena soldabilidad
- Óptimo para inserción
de conectores press-fit
- Poco sensible a rayadas y
marcas de pins de test
- El fabricante de circuitos
puede reprocesar este acabado
si es necesario
- La unión de la soldadura
se genera entre cobre y estaño
Inconvenientes
Vida máxima en el almacén:
de seis a ocho meses.
Muy sensible a la temperatura
de almacenaje
- El tiempo con el circuito
a “medio soldar”
solo puede ser de algunos días
- Solo admite dos o tres pasadas
por el horno de soldadura o
por la ola
- Posible problema de “whiskers”
(agujas de estaño que
se pueden formar debido a tensiones
en la capa intermetálica
- No es válido para contactos
(teclados) y wirebonding
- El proceso de aplicación
sobre el circuito es complejo
- Dificultad para medir el espesor
del depósito Sn apliacado
al circuito impreso
- El proceso químico
de aplicación lleva tiourea
(en algunos países europeos
su uso está restringido)
- Su proceso de aplicación
es muy agresivo con algunas
mascarillas antisoldantes
Protectores Orgánicos
(OSP): El acabado llamado “orgánico”
es una capa protectora, no metálica,
de 0,10 a 0,50 µm de espesor
aplicada sobre el cobre. Es
incoloro.
Se utiliza normalmente en electrónica
de consumo.
Ventajas
- Planitud de la superficie
a soldar
- Muy barato
- Proceso de aplicación
simple
- La unión de la soldadura
se genera entre cobre y estaño
Inconvenientes
- Vida máxima en almacén,
seis meses
- No es posible controlarlo
visualmente, al ser transparente
- Solo admite dos pasadas por
el horno de soldadura o la ola
- No es recomendable para conectores
press-fit
- No sirve para contactos (teclados)
ni wirebonding
- No se puede efectuar test
eléctrico o test “in-circuit”
una vez aplicado.
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