El acabado de la superficie de la PCB no solo sirve para protegerla, sino que también puede afectar al proceso de soldadura y al rendimiento de la placa. Elegir el acabado adecuado para su placa es complicado, ya que hay que tener en cuenta numerosos factores. HASL vs ENIG se consideran dos opciones populares. A la hora de elegir entre ellas, muchos ingenieros suelen tener dificultades. Esto se debe a que HASL vs ENIG difieren significativamente en muchos aspectos y tienen ventajas y desventajas distintas. En este blog, revelaremos las 8 diferencias principales para ayudarle a aclarar todas sus dudas y elegir el acabado adecuado.
Una rápida descripción general de HASL vs ENIG
HASL (nivelación de soldadura con aire caliente): HASL es famoso por su rentabilidad. Primero se sumerge la PCB en soldadura fundida y luego se nivela con aire caliente. Para eliminar el exceso de soldadura, se sopla una cuchilla de aire caliente sobre la superficie de la PCB.
ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold): ENIG es una técnica más fiable y sofisticada. Requiere depositar primero una capa de níquel sobre las almohadillas y trazas de cobre, seguida de una fina capa de oro.
HASL vs ENIG: ¿cuáles son las diferencias clave?
1. Diferencias de proceso entre HASL y ENIG
- Proceso de nivelación de soldadura con aire caliente:
Paso 1: Limpieza
Utilice métodos mecánicos o químicos para limpiar la placa, eliminando residuos, polvo u otros contaminantes.
Paso 2: Aplicación del fundente
Aplique el fundente para PCB a la placa, evitando la oxidación y aumentando la humectación de la soldadura.
Paso 3: Precalentamiento
Es importante precalentar la PCB hasta 150 ℃ para evitar el choque térmico.
Paso 4: Inmersión en soldadura
Sumergir la placa en el baño de soldadura fundida, donde la temperatura suele alcanzar los 230-260 °C. Con un proceso sin plomo, es necesario alcanzar los 250-280 °C.
Paso 5: Nivelación con aire caliente
El exceso de soldadura se puede eliminar con aire caliente. La temperatura puede alcanzar unos 400-450 °C.
Paso 6: Proceso de enfriamiento
Para solidificar la soldadura, enfríe la PCB a temperatura ambiente.
Paso 7: Limpieza posterior
Limpie la placa para eliminar cualquier exceso de fundente.
- Proceso de inmersión en níquel químico y oro:
Paso 1: Limpieza
Al igual que con HASL, limpie completamente la PCB para eliminar cualquier contaminante.
Paso 2: Deposición de níquel
El proceso de recubrimiento no electrolítico deposita una capa de níquel de 3 a 6 μm sobre las almohadillas y las trazas expuestas, lo que evita que el oro se difunda en el cobre.
Paso 3: Primer enjuague
Enjuague la PCB para eliminar la solución de níquel.
Paso 4: Deposición de oro
La placa se sumerge en una solución de oro, depositando una fina capa de oro de 0,05 a 0,1 μm de espesor sobre la superficie de níquel.
Paso 5: Enjuague final y secado
Por último, enjuague el exceso de solución de oro de la placa de circuito. A continuación, límpiela y séquela.
2. Diferencias en la planitud de la superficie entre HASL vs ENIG
El HASL suele producir una superficie gruesa y desigual, lo que limita su uso para componentes de paso fino (<0,5 mm). Su desviación superficial alcanza los 10-20 µm. El ENIG puede proporcionar una superficie muy plana, lo que es fundamental para los diseños de PCB de alta densidad. Las desviaciones superficiales suelen ser inferiores a 0,1 µm.
3. Diferencia de coste
HASL es un acabado de PCB rentable y es una opción frecuente para numerosos usos. ENIG puede ser más costoso, ya que esta técnica es más compleja y requiere el uso de oro. Sin embargo, es preferible para diseños que requieren un rendimiento superior y una durabilidad a largo plazo.
4. Comparación de la fiabilidad de HASL vs ENIG
ENIG tiene una fina capa de níquel recubierta con una capa de oro por inmersión, que es más dura, más resistente a la corrosión y al desgaste. La capa de níquel actúa como barrera y evita que el oro se desplace hacia el sustrato de cobre. Esto permite mantener una fuerte adhesión a lo largo del tiempo, evitando problemas de soldadura. Además, la capa de oro tiene una excelente soldabilidad y conductividad, lo que es fundamental para aplicaciones de alta frecuencia y componentes de paso fino.
Por el contrario, el HASL con recubrimiento de estaño-plomo es más blando. Es más susceptible a la formación de bigotes, lo que puede provocar cortocircuitos eléctricos y otros problemas.
5. Comparación de la vida útil entre HASL y ENIG
ENIG tiene un ciclo de vida más largo, lo que lo convierte en la primera opción para aplicaciones médicas, aeroespaciales y automotrices. Tiene una vida útil de 12 a 18 meses. HASL tiene una vida útil relativamente más corta, por lo que se puede elegir para aplicaciones de uso general o sensibles al costo. Su vida útil suele ser de entre 6 y 12 meses.
6. Soldabilidad y resistencia a la corrosión
ENIG ofrece una capa de oro lisa y brillante, que tiene una excelente soldabilidad. La capa de oro también proporciona una protección adicional para evitar la oxidación y garantizar un funcionamiento a largo plazo. El níquel protege contra los daños causados por los productos químicos, lo que lo hace más duradero.
HASL también puede tener una buena soldabilidad, pero esto no es suficiente para componentes pequeños o de paso fino. Su superficie rugosa es adecuada para componentes THT. A diferencia de ENIG, tiene un menor nivel de resistencia a la corrosión. Las superficies HASL pueden oxidarse o empañarse, especialmente en entornos húmedos y hostiles.
7. HASL vs ENIG tienen diferentes variantes
Variantes de HASL
- HASL con plomo: aleaciones de soldadura de uso común que contienen estaño (63 %) y plomo (37 %).
- HASL sin plomo: utiliza aleaciones de soldadura sin plomo, normalmente estaño con pequeñas cantidades de cobre o plata, para sustituir al plomo.
Variantes de ENIG
- ENEPIG (níquel químico, paladio químico e inmersión de oro): entre el oro y el níquel se deposita una fina capa de paladio para evitar la corrosión del níquel.
- ENIG de oro duro: se añade una capa gruesa de oro sobre el níquel. La dureza del ENIG de oro duro oscila entre 130 y 200 HK25.
- ENIG de oro blando: utiliza una capa de oro más fina y blanda con una dureza de entre 20 y 90 HK25.
8. ENIG frente a HASL: consideraciones medioambientales
Hoy en día, el impacto medioambiental de la fabricación de PCB está recibiendo cada vez más atención. El HASL tradicional contiene plomo en el recubrimiento de estaño y plomo, lo que supone un mayor impacto medioambiental. Esto hace que el HASL sea menos sostenible, especialmente para aplicaciones con requisitos medioambientales estrictos.
Sin embargo, el HASL sin plomo y el ENIG cumplen con la normativa RoHS, ya que no utilizan plomo nocivo. Por lo tanto, el ENIG se considera generalmente una opción más respetuosa con el medio ambiente, ya que produce menos subproductos peligrosos durante su fabricación y eliminación.
HASL vs ENIG: tabla comparativa rápida
| Aspecto | HASL | ENIG |
| Coste | Bajo, económico para proyectos con presupuesto limitado | Alto, ideal para usos críticos y de alta fiabilidad |
| Composición | Soldadura de estaño-plomo o sin plomo | Níquel y oro |
| Planitud de la superficie | Relativamente gruesa y desigual | Excelente planitud |
| Uniformidad del espesor | Inconsistente | Uniforme |
| Compatibilidad de componentes | Menos adecuado para componentes SMT de paso fino | Ideal para componentes de paso fino |
| Resistencia a la corrosión | Moderada | Excelente |
| Soldabilidad | Buena | Excelente |
| Compatibilidad sin plomo | Buena, hay opciones sin plomo disponibles | Excelente |
| Idoneidad para entornos hostiles | No recomendado para entornos hostiles | Alta tolerancia a condiciones adversas |
| Vida útil | Más corta, propensa a la oxidación | Más larga, la capa de oro resiste la oxidación |
| Reparabilidad | Fácil de reparar gracias a las propiedades de la soldadura | La superficie de níquel duro dificulta la reparación |
| Ideal para | Electrónica general, dispositivos de consumo | Usos aeroespaciales, médicos y de alto rendimiento |
HASL frente a ENIG: ¿cuáles son las ventajas y desventajas?
Después de conocer las 8 diferencias clave entre HASL vs ENIG, ahora debería tener una comprensión más profunda de cada opción. A continuación, echemos un vistazo a las siguientes ventajas y desventajas para ayudarle a decidir qué acabado superficial se adapta mejor a los requisitos de su PCB.
Ventajas del nivelado por aire caliente
- Opción económica: es una de las opciones de acabado más rentables, adecuada para la producción en masa o proyectos con presupuestos ajustados.
- Fácil de reelaborar: los recubrimientos de nivelación de soldadura con aire caliente son principalmente soldadura, lo que los hace especialmente convenientes para reelaborar.
- Versatilidad de soldadura: HASL es compatible con diferentes métodos de soldadura, como la soldadura por reflujo, la soldadura por ola, la soldadura manual, etc.
Inconvenientes de la nivelación por aire caliente
- Superficie irregular: el recubrimiento HASL es relativamente grueso e irregular, lo que puede dificultar la soldadura de componentes SMT de paso fino o placas de alta densidad.
- Preocupaciones medioambientales: el HASL con plomo no cumple con la norma RoHS, mientras que las alternativas sin plomo son más costosas.
- Susceptible a la oxidación: con el tiempo, la superficie de estaño-plomo puede ser vulnerable a la oxidación. Por lo tanto, puede afectar en gran medida a la soldabilidad si las placas se almacenan durante mucho tiempo.
Ventajas del níquel químico y oro por inmersión
- Planitud de la superficie: El ENIG tiene una superficie plana superior. La fina capa de oro ofrece una superficie ultraplana para establecer una conexión fiable, lo que es fundamental para los paquetes BGA o los componentes de paso fino.
- Excelente soldabilidad: la capa de oro es muy soldable, lo que permite formar uniones de soldadura fuertes y fiables. Con una superficie uniforme y un espesor constante, es más fácil formar una conexión robusta.
- Resistencia a la corrosión: la vida útil y la fiabilidad de la PCB aumentan gracias a la capa superior de oro del ENIG, que protege el cobre y el níquel subyacentes de la oxidación y la corrosión.
Inconvenientes del níquel químico y oro por inmersión
- Mayor coste: con materiales caros (oro y níquel) y un proceso complejo, es obvio que este acabado cuesta más que el HASL.
- Defecto de almohadilla negra: Se produce cuando la capa de níquel se recubre incorrectamente o se corroe, lo que provoca uniones de soldadura deficientes u otros problemas. La superficie de níquel afectada puede aparecer negra. Por eso este fenómeno se denomina almohadilla negra.
- Difícil de reelaborar: La capa de níquel duro debajo del oro es propensa a corroerse a altas temperaturas. Por lo tanto, es difícil controlar la temperatura durante la etapa de reparación, lo que hace que la reelaboración sea más lenta y costosa en comparación con HASL.
HASL vs ENIG: cómo decidir el acabado adecuado para la PCB
A la hora de elegir entre HASL vs ENIG, debe tener en cuenta algunos factores críticos para equilibrar el coste, el rendimiento, la fabricación, etc. Para ayudarle a tomar la mejor decisión, la siguiente tabla muestra los casos en los que cada acabado ofrece un mejor rendimiento.
| Escenario | HASL | ENIG |
| Electrónica de consumo general (electrodomésticos) | ✅ | ❌ |
| Usos de alta fiabilidad (dispositivos aeroespaciales o médicos) | ❌ | ✅ |
| Placas de alta densidad / componentes de paso fino | ❌ | ✅ |
| Entornos hostiles (alta humedad, propensos a la corrosión) | ❌ | ✅ |
| Cumplimiento de la normativa RoHS | ✅（HASL sin plomo） | ✅ |
| Proyectos sensibles al coste | ✅ | ❌ |
| Señales de alta frecuencia/alta velocidad | ❌ | ✅ |
| Vida útil prolongada | ❌ | ✅ |
| Producción rápida | ✅ | ❌ |
Puntos clave:
- Para proyectos de gran volumen y orientados a los costes en los que es esencial una rápida respuesta, HASL es perfecto.
- ENIG ofrece una fiabilidad superior y es la opción preferida para aplicaciones de alta densidad, alta frecuencia o entornos hostiles.
Conclusión
En resumen, HASL vs ENIG son dos acabados de PCB de uso común, cada uno adecuado para diferentes aplicaciones y requisitos. A la hora de elegir entre ellos, es necesario tener en cuenta muchos factores críticos. Como fabricante profesional de PCB y PCBA, podemos ofrecer servicios integrales, incluyendo diferentes opciones de acabado de superficies de PCB. Ya sea ENIG, HASL u otros acabados, podemos ofrecerle una solución experta. ¡Póngase en contacto con nosotros para comenzar el próximo proyecto!
