Choisir les finitions de PCB semble impossible. Votre conception échoue à cause d'un mauvais choix. Les défauts de surface entraînent des retouches coûteuses. Comparons clairement les deux options.
L'ENIG offre des surfaces plus planes et dure plus longtemps que le HASL. Cependant, le HASL est moins cher. Les besoins de votre projet déterminent la solution la plus adaptée aujourd'hui.
Comprendre ces finitions est essentiel pour obtenir des résultats concrets. Nous aborderons ensuite trois questions clés concernant le coût, la valeur et les performances.
Quelle finition de surface (HASL ou ENIG) permet de réduire les coûts des composants à pas fin pour les conceptions HDI ?
Le HASL semble moins cher jusqu'à l'arrivée des petites pièces. Les connexions fines exigent des surfaces parfaites. Le HASL rugueux crée des défauts cachés.
Le HASL coûte moins cher au départ, mais provoque des défauts de soudure sur les petits composants. La planéité de l'ENIG permet d'éviter les coûts de reprise dans les conceptions HDI denses, malgré un prix initial plus élevé.
Facteurs de coût pour les applications à pas fin
La surface irrégulière de l'HASL engendre des coûts cachés :
| Facteur | Impact de l'HASL | Solution ENIG |
|---|---|---|
| Pontage de soudure | Risque élevé avec des écarts inférieurs à 0,4 mm | Surface plane pour éviter les courts-circuits |
| Taux de reprise | Augmentation de 15 à 30 % | Taux de défaut inférieur à 5 % |
| Usure du pochoir | Nettoyage fréquent nécessaire | Démoulage régulier de la pâte |
Les petits composants nécessitent un nivellement parfait. L'HASL laisse des bosses entre les pastilles. Ces bosses désalignent la pâte à braser. Des ponts se forment ensuite entre les broches. La résolution de ces problèmes nécessite des heures de travail supplémentaires. L'ENIG coûte plus cher par carte, mais réduit la main-d'œuvre. En produisant des milliers de cartes, l'ENIG permet de gagner du temps en usine. De plus, les cartes ENIG durent plus longtemps avant oxydation. Vous n'avez pas à précipiter la production pour obtenir des produits neufs.
Quand le prix plus élevé de l'ENIG compense-t-il les économies réalisées avec HASL ?
Les choix bon marché deviennent coûteux par la suite. L'électronique est soumise à des conditions difficiles au fil du temps. Une protection insuffisante détruit les fonctionnalités.
L'ENIG justifie son coût dans les environnements difficiles ou les conceptions complexes. Lorsque la fiabilité prévient les pannes sur le terrain, la durabilité de l'ENIG compense son surcoût initial.
Scénarios de valeur de l'ENIG
Envisagez l'ENIG dans les situations suivantes :
| Situation | Risque HASL | Avantage ENIG | |--------------------------|-------------------------------|------------------------------|
| Forte humidité | Durée de conservation de 3 à 6 mois | Plus de 12 mois avant corrosion |
| Cycles de température | Fissures au niveau des soudures | Couche de nickel absorbant les contraintes |
| Interrupteurs/curseurs de contact | L'or s'use rapidement sur les contacts | Plus de 50 000 cycles de fonctionnement |
J'ai déjà utilisé HASL pour des équipements marins. L'air salin a endommagé les cartes en quelques mois. Le coût total de remplacement a doublé. ENIG gère mieux l'humidité, la chaleur et la friction. Pensez à la difficulté de réparation. Les équipements médicaux ou aérospatiaux exigent un fonctionnement parfait. Une panne entraîne des poursuites judiciaires ou des rappels. ENIG maintient également les chemins de signaux plus propres. L'or ne ternit pas comme les couches de soudure, ce qui garantit des performances stables dans les systèmes critiques.
Comment ENIG et HASL affectent-ils l'intégrité du signal des circuits imprimés haute vitesse ?
Les circuits modernes fonctionnent à des vitesses de l'ordre du gigahertz. La rugosité de surface ralentit les signaux. De l'énergie se perd le long des chemins irréguliers.
La surface plus lisse de l'ENIG entraîne moins de pertes de signal que le HASL. Pour les conceptions haute fréquence supérieures à 500 MHz, l'ENIG maintient une qualité de signal plus nette malgré un coût plus élevé.
Analyse des performances du signal
Effets de la rugosité de surface à 10 GHz :
| Paramètre | Impact HASL | Impact ENIG |
|---|---|---|
| Atténuation du signal | Perte de 0,5 dB par pouce | Perte de 0,2 dB par pouce |
| Cohérence des bords | Variation de ±15 % | Variation de ±5 % |
| Contrôle de l'impédance | Tolérance difficile à maintenir | Chemins d'impédance stables de 50 Ω |
Les signaux circulent le long des surfaces en cuivre. Le HASL crée des reliefs. Les signaux rebondissent sur les terrains accidentés, ce qui altère leur forme et leur synchronisation. L'ENIG fournit des autoroutes pavées. J'ai testé les deux finitions sur des circuits d'antenne. Le HASL a perdu 40 % de puissance supplémentaire à 6 GHz. De petites différences entraînent de grosses erreurs. Pensez aux routeurs 5G ou aux cartes serveurs. Chaque dB de perte réduit la portée ou la vitesse. L'ENIG offre des résultats prévisibles plus rapidement.
Conclusion
Choisissez le HASL pour les projets simples, économiques et nécessitant une exécution rapide. Choisissez l'ENIG lorsque la fiabilité, la finesse des détails ou les vitesses élevées sont primordiales pour votre circuit imprimé.
