💬 Финишные покрытия. Как наносят иммерсионное золото (ENIG)?

В одном из первых постов по теме финишных покрытий мы рассмотрели базовые процессы, используемые для их нанесения. Сегодня мы вспомним о двух из этих процессов, говоря об ENIG.

🔸 ENIG расшифровывается как Electroless Nickel and Immersion Gold. Покрытие представляет собой тончайший слой золота (Au), нанесенный на более толстый слой никеля (Ni), нанесенный, в свою очередь, на медь контактной площадки.

🔸Для того, чтобы осадить на медь эти слои металла, используют два отличных друг от друга процесса:

1️⃣ Слой никеля формируют с помощью химического осаждения (англ. electroless).
Химическое осаждение происходит в результате окислительно-восстановительной реакции. При такой реакции толщина осаждаемого металла увеличивается в течение всего времени нахождения платы в ванне с раствором. Таким образом, толщина осаждаемого слоя контролируется за счет времени нахождения плат в ванне. При помощи химического осаждения получают слой никеля толщиной порядка 3-6 мкм.

2️⃣ Затем на никеле формируется гораздо более тонкий слой золота с помощью иммерсионного осаждения – используется реакция замещения.
Толщина иммерсионного слоя будет расти со временем, но с ростом толщины скорость осаждения будет падать. Таким образом, данный химический процесс будет самоограничивающимся. Толщина полученного слоя редко будет превышать 0.1 мкм (100 нм), а типовое значение составит 0.05 мкм (50 нм).

🔸 Нанесение ENIG происходит на автоматизированной установке конвейерного типа, состоящей из соединенных в единую конструкцию ванн с химическими растворами.
Кассеты с заготовками плат погружаются на нужное время в нужный раствор согласно заложенной программе. Контроль происходит в автоматизированном режиме для поддержания нужных концентраций и своевременной замены реагентов.

Очевидно, что использование золота и сложность технологии делают покрытие ENIG более дорогим по сравнению с HASL. Однако, существуют серьезные ограничения по применению горячего лужения. К тому же, для более сложных плат разница в стоимости становится совсем небольшой. В результате ENIG является сейчас самым популярным покрытием для плат, в которых использование HASL невозможно.

#финишныепокрытия