Vous craignez de choisir la mauvaise finition de surface pour votre circuit imprimé ? Vous n'êtes pas seul. L'éternel débat entre l'or par immersion (ENIG) et le placage à l'or a un impact sur les performances, le coût et la durabilité. Permettez-moi d'analyser les différences essentielles.
Bien que les deux méthodes utilisent de l'or, l'or par immersion[^1] crée une surface plane idéale pour la soudure, tandis que le placage à l'or[^2] crée des couches plus épaisses pour une durabilité accrue. La principale différence réside dans leurs structures cristallines et leurs propriétés de résistance à l'usure.
Les ingénieurs ont souvent du mal à choisir entre ces deux finitions. Mais l'essentiel est de répondre aux besoins spécifiques de votre projet. Comparons quatre aspects cruciaux souvent négligés par les décideurs.
Quel est le plus rentable : l’or par immersion ou le placage à l’or pour la production de circuits imprimés ?
Le choix des finitions de surface est souvent source de surprises. Or, réduire les coûts peut se traduire par un compromis sur la qualité. Où allouer votre budget ?
L’or par immersion est généralement moins coûteux pour les circuits multicouches complexes grâce à un traitement plus simple, tandis que le placage à l’or devient plus économique pour les conceptions simples produites en grande série grâce à des bains de placage automatisés.
Analyse des facteurs de coût
Trois éléments principaux déterminent le coût total :
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Coût des matériaux
Le placage à l’or utilise 5 à 10 fois plus d’or que les procédés d’or par immersion. -
Complexité de la production
| Facteur | Or par immersion | Plaquage or |
|---|---|---|
| Temps de préparation | 15-20 min | 45-60 min |
| Coût de l'équipement | 40 000 $ | 120 000 $ |
| Gestion des déchets | Faible | Élevé |
- Frais de reprise
L'or par immersion facilite la réparation des pistes (2 à 3 tentatives) par rapport à la surface à usage unique du placage or.
Conseil : Choisissez l'or par immersion lorsque vous travaillez avec des composants espacés : sa surface plus plane réduit les risques de pontage lors du soudage.
L'or par immersion offre-t-il une meilleure conductivité électrique que le placage or ?
La perte de signal empêche les ingénieurs de dormir. Mais le type de finition or a-t-il réellement un impact sur la conductivité ? La réponse pourrait vous surprendre.
Les deux finitions offrent une excellente conductivité, mais la surface plus plane de l'or par immersion (Ra 0,05 μm contre 0,15 μm) permet de meilleures performances à haute fréquence grâce à des pertes par effet de peau réduites.
Analyse approfondie de la conductivité
Considérations électriques clés :
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Rugosité de surface
Des finitions plus lisses améliorent l'intégrité du signal à des fréquences supérieures à 1 GHz. -
Résistance à l'oxydation
La barrière de nickel de l'or par immersion empêche la diffusion du cuivre mieux que le placage direct. -
Résistance de contact
| Plage de fréquences | Or par immersion | Plaquage or |
|---|---|---|
| CC - 100 MHz | 25 mΩ | 22 mΩ |
| 1-5 GHz | 38 mΩ | 52 mΩ |
Conseils pratiques : Pour les applications RF/micro-ondes, la planéité de la surface de l’or par immersion compense la résistance CC légèrement inférieure du placage or.
Quand choisir l’ENIG plutôt que le placage or traditionnel pour la fabrication de circuits imprimés ?
La densité des composants ne cesse d’augmenter tandis que l’espace sur la carte se réduit. Comment garantir des connexions fiables dans les conceptions miniaturisées ?
L’ENIG devient indispensable pour l’utilisation de composants à pas ultrafin (< 0,4 mm), de connecteurs multi-presses ou de procédés de soudure sans plomb. Sa surface plus plane empêche la formation de billes de soudure.
Matrice d’application ENIG
Cas d’utilisation critiques et leurs exigences :
| Application | Avantage ENIG | Limite de placage or | |
|---|---|---|---|
| Appareils portables | Meilleure adhérence des circuits flexibles | Fissures lors de pliages répétés | |
| Contrôles industriels | Résistance supérieure à la corrosion | (https://www.ipc.org/system/files/technical_resource/E5%26S29_01.pdf)[^3] | Défaillance due à l'exposition au soufre |
| Dispositifs médicaux | Définition uniforme du masque de soudure | Formation de vides | |
| Calculateurs automobiles | Résistance aux cycles thermiques | Croissance intermétallique |
Exemple concret : Un fabricant de sondes médicales a réduit ses défauts de soudure de 62 % après avoir adopté l'ENIG pour ses réseaux de capteurs au pas de 0,3 mm.
Comment se comparent la durabilité et la fiabilité des surfaces entre ces deux procédés ?
Votre circuit imprimé peut survivre à l'assemblage, mais résistera-t-il sur le terrain ? Les différences de durabilité des surfaces peuvent influencer la longévité du produit.
La surface plus dure du placage à l'or (200-300 HK contre 130-150 HK) résiste mieux à l'usure, tandis que la barrière en nickel d'ENIG offre une résistance supérieure à la corrosion Protection, notamment en milieu humide.
Décomposition de la durabilité
Facteurs mécaniques et environnementaux :
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Contraintes mécaniques
Le placage or résiste à :- Plus de 200 cycles d’insertion (connecteurs)
- Résistance aux rayures 5 N
- Plus de 100 cycles d’essuyage
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Résistance chimique
L’ENIG résiste à :- 96 h de brouillard salin
- 85 °C/85 % HR - 1 000 h
- Exposition chimique à un pH de 3 à 11
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Performances thermiques
| Test | ENIG | Plaquage or |
|---|---|---|
| Choc thermique | Réussit 500 cycles | Échoue à 300 cycles |
| Vieillissement thermique à long terme | Stable jusqu'à 150 °C | Se dégrade au-delà de 130 °C |
Conseil de maintenance : Pour les connecteurs de bord, utilisez un placage d'or sélectif sur les zones de contact, avec un placage ENIG ailleurs, afin d'équilibrer coût et durabilité.
Conclusion
L'or par immersion excelle dans les conceptions complexes à haute fréquence présentant des défis environnementaux, tandis que le placage d'or convient aux applications à forte usure. Adaptez la finition de surface aux besoins électriques, aux exigences mécaniques et aux contraintes budgétaires de votre projet pour des performances PCB optimales.
[^1] : Explorez les avantages de l'or par immersion pour comprendre pourquoi il pourrait être le meilleur choix pour vos besoins en matière de PCB.
[^2] : Découvrez les avantages du placage d'or et comment il peut améliorer la durabilité de vos conceptions de PCB.
[^3] : Découvrez pourquoi la résistance à la corrosion est cruciale pour la longévité et les performances des PCB dans différents environnements.
