Oggi vogliamo parlare di un argomento legato alle finiture dei circuiti stampati che tanto influenzano i risultati su un assemblato finale (PCBA).
Generalmente nella scelta della finitura di un PCB, Il principale fattore è l’applicazione finale.
A volte , succede che per motivi economici vengano fatte scelte e/o compromessi che portano a “minarne” il risultato .
Non valuteremo quanto già presente nel mercato, dove si è già scritto abbastanza, bensì tratteremo una sola finitura, ancora poco nota, ma precorritrice di eccellenti risultati dal punto di vista qualitativo e dove sono riposte grandi aspettative:
Direct Immersion Gold , conosciuta con l’acronimo DIG
Si tratta di una tecnologia molto affidabile che consiste nell’applicazione diretta di uno strato di oro ( mediamente 0,2 um) sopra il rame, senza l’interposizione di altri materiali quali nichel oppure palladio .
Questo ultimo fattore, oltre che qualità ed affidabilità, porta importanti benefici in tutte quelle applicazioni dove si lavora ad alta frequenza.
Il giunto di saldatura che si viene a creare grazie a questa finitura è uno dei migliori in merito ad integrità ed affidabilità a lungo termine inoltre, si può utilizzare anche sui processi di “Wire Bonding”.
Nella sua formazione, durante la fase di saldatura, contribuisce ad avere strati Intermetallici sottili ed uniformi. Questo porta un effetto benefico e di maggior qualità per la resistenza del giunto, rendendolo più resistente alla “fatica” e quindi più affidabile nel tempo in quanto, il composto intermetallico (IMC) che si crea Cu6Sn5 è il più tenace.
Lo strato Intermetallico che si viene a formare con la finitura DIG, garantisce una migliore resistenza meccanica , rendendolo meno sensibile a micro cricche o rotture durante stress termici o stress meccanici.
La finitura DIG, ha uno spessore di oro, superiore alla classica finitura ENIG (IPC 4552) (oro chimico).
Anche la finitura DIG ha i suoi pro e i suoi contro, che analizziamo.
PRO
Affidabilità: offre un’ottima stabilità di conservazione, mantenendo le proprietà della superficie invariate nel tempo.
Alta conducibilità: l’ oro ha eccellenti proprietà conduttive, migliora quindi le prestazioni dell’assemblato.
Ottima saldabilità: rende la superficie eccellente per la saldatura sia in termini di qualità che di planarità . Risulta quindi migliorativa dove sono presenti componenti quali BGA QFN etc.
Assenza fenomeno “black pad”: diversamente dalla finitura ENIG, nel processo DIG non abbiamo la presenza del Nichel .
Resistenza alla corrosione: resistente alla corrosione. Ciò garantisce una lunga durata dell’assemblato, anche in ambienti difficili ed ostili.
Integrità dei giunti di saldatura: eccellente composizione del giunto, con degli intermetallici minimi composto IMC :Cu6Sn5.
CONTRO
Al momento questa finitura ha un costo elevato: l’oro è un materiale costoso e quindi questa finitura incide sul prezzo finale del PCB.
Attualmente , non ci sono standard che regolamentano la finitura DIG, si seguono le schede tecniche del produttore della chimica utilizzata.
I primi test con questa specifica finitura sono molto incoraggianti, vi terremo informati sulle prove di affidabilità nel medio-lungo periodo, stay tuned!
In conclusione, saldare una scheda con finitura DIG, produce giunti di elevata qualità con una formazione minima di intermetallici, risultando qualitativamente tra i migliori giunti di saldatura che si possono ottenere oggi , sia in termini di affidabilità che di durata.
