ENIG es la abreviatura de Electroless Nickel Immersion Gold, también conocido como oro de inmersión (Au), Ni/Au químico u oro blando. El acabado ENIG se forma mediante la deposición de una aleación de Ni-P sobre una superficie de Pd catalizada generada por reacción de desplazamiento sobre una superficie de cobre, seguida de una fina capa de acabado de oro. Hasta ahora, la ENIG se realiza mediante una reacción de desplazamiento o mediante una combinación de reacciones de desplazamiento y reducción en la solución de revestimiento. El grosor del níquel resultante suele estar entre 100 y 200 µin, mientras que el grosor del oro está entre 1 y 5 µin.
Características principales del acabado superficial ENIG
- Una placa de circuito impreso ENIG tendrá un aspecto amarillo dorado. Su color es más dorado que el de una placa de circuito impreso chapada en oro. La superficie más brillante atrae más a los clientes cuando ven las muestras o los productos acabados.
- La estructura cristalina formada por el oro de inmersión y el chapado en oro es diferente. Por esta razón, una superficie ENIG es más fácil de soldar que una superficie chapada en oro, lo que evita la ralentización de la soldadura manual y los fallos en las juntas de soldadura.
- Otra característica es que las almohadillas de una placa de circuito impreso ENIG contienen níquel dorado, lo que significa que la transmisión de la señal no se verá afectada.
- El acabado en oro de inmersión proporciona una capa de protección para la placa de circuito impreso, que ayuda a reducir la oxidación, gracias a la estructura cristalina más compacta y densa del oro de inmersión.
- Las placas de circuito impreso ENIG sólo tienen oro de níquel en las almohadillas, que se ajusta bien dentro de la capa de cobre y no se sale de ella. No provoca fácilmente cortocircuitos en los pads de paso fino.
- A menudo es necesario compensar las tolerancias durante el diseño de las placas de circuito impreso para su fabricación. Con la ENIG, el espaciado de las almohadillas no se ve afectado. Por tanto, hace que el paso del diseño a la fabricación sea más rápido.
El ENIG (oro por inmersión en níquel químico) es un acabado superficial metálico de dos capas que consiste en una capa muy fina de oro chapada sobre una capa de níquel. Utilizando una reacción química sin electrolisis, se aplica primero una capa de níquel sobre almohadillas de cobre. A continuación, se utiliza un método de inmersión para aplicar oro sobre la capa de níquel para cubrir las almohadillas y las trazas.
La capa de oro protege el níquel durante el transporte, lo que permite una mayor vida útil. Este acabado también crea una superficie plana adecuada para el montaje de piezas como los SMD y los conjuntos de rejillas de bolas (BGA). Muchos montadores de placas de circuito impreso prefieren el ENIG debido a la alta conductividad eléctrica del oro.
Especificaciones de espesor
El ENIG es un revestimiento metálico en el que el níquel actúa como barrera para la almohadilla de cobre. El oro, en cambio, protege el níquel durante el periodo de almacenamiento y tiene una baja resistencia de contacto. El grosor del níquel oscila entre 4 y 7 µm, mientras que el del oro oscila entre 0,05 y 0,23 µm. Este acabado requiere una temperatura de unos 80°C para su procesamiento.
Utilizamos las especificaciones del IPC a menos que el cliente tenga una petición especial. El grosor del revestimiento puede comprobarse mediante la técnica XRF (espectroscopia de fluorescencia de rayos X).
Especificaciones de espesor IPC-4552 para ENIG
Níquel: 2,54 a 6,35 µm (100 a 250 µin)
Oro de inmersión: 0,0508 a 0,2032 µm (2 a 8 µin)
Defecto de almohadilla negra
El proceso ENIG es responsable de la formación de pads negros. Aunque el proceso proporciona un acabado altamente soldable, lo que es ideal para aplicaciones en las que la durabilidad y la complejidad de los circuitos van de la mano, también puede dar lugar a uniones defectuosas que romperán sus conexiones cuando se le someta a tensión. Los circuitos abiertos resultantes dejan al descubierto una capa corroída de níquel oscuro, conocida popularmente como almohadilla negra. Es el resultado del exceso de fósforo que se forma como subproducto de la disolución del níquel. Sin embargo, hay algunas soluciones para evitar las almohadillas negras.
Cuando el oro se recubre durante el proceso ENIG, depende de una reacción de corrosión para colocarse (el oro) sobre el sustrato de níquel. Los baños de oro agresivos y el elevado grosor del oro pueden aumentar la corrosión, lo que da lugar a una almohadilla negra.
Es similar a la fractura frágil porque crea una estructura agrietada dentro del níquel después de que el oro haya sido revestido y luego retirado. Las vibraciones, el estrés térmico y los golpes pueden entonces debilitar los enlaces metalúrgicos.
Dado que los acabados ENIG no pueden ser reelaborados, la mejor manera de evitar un problema de almohadilla negra es su prevención. Esto se consigue manteniendo un estricto control sobre el baño de níquel, en el que el intercambio entre el oro y el níquel se mantiene lo más cerca posible del ideal. Uno de los aspectos más importantes es observar cuidadosamente el nivel de pH en el baño de níquel, ya que éste indicará el nivel de fósforo presente.
Ventajas y desventajas de ENIG
Inmersión en níquel químico (ENIG)
El ENIG se está convirtiendo rápidamente en el acabado superficial más popular de la industria. Se trata de un revestimiento metálico de doble capa, en el que el níquel actúa a la vez como barrera para el cobre y como superficie a la que se sueldan los componentes. Una capa de oro protege el níquel durante el almacenamiento. El ENIG es una respuesta a las principales tendencias de la industria, como los requisitos de ausencia de plomo y el aumento de los componentes de superficie compleja (especialmente los BGA y los flip chips), que requieren superficies planas. Pero la ENIG puede ser cara y, en ocasiones, puede dar lugar a lo que se conoce como “síndrome de la almohadilla negra”, una acumulación de fósforo entre las capas de oro y níquel que puede dar lugar a superficies fracturadas y conexiones defectuosas.
Ventajas:
- Superficies planas
- Fuerte
- Sin plomo
- Buenas para la PTH
Desventajas:
- Síndrome de la almohadilla negra
- Caro
- No es bueno para el retrabajo
Aplicaciones de ENIG
La ENIG se utiliza principalmente en paquetes SMT, de soldadura sin plomo y BGA. El ENIG se utiliza en industrias como la de datos/telecomunicaciones, la de consumo de alta gama, la aeroespacial, la militar y la de dispositivos de alto rendimiento y la médica. Además, se utiliza en el mercado de los flexibles debido a su alta fiabilidad.
Es necesario tener en cuenta los tipos de componentes y el volumen de producción a la hora de elegir un acabado superficial para su placa de circuito impreso.
