Снижают ли покрытия HASL или ENIG ползучую коррозию в агрессивных средах?


Эксперты предлагают использовать HASL, в качестве финишного покрытия печатных плат вместо иммерсионного золота для приложений, работающих в агресивных средах. Якобы это лучше противостоит коррозии. Не могли бы вы порекомендовать другой тип покрытия?

Надо провести эксперимент. HASL против ENIG. Коррозионная среда, если речь идет о ползучей коррозии, то она происходит в агрессивных средах, особенно там, где присутствует сера. Она вступает в реакцию главным образом с медью и в некоторых случаях с серебром, образуя коррозионный слой, который распространяется и может вызвать короткое замыкание на плате.

Это происходит из-за образования дендритов, когда появляются перемычки из меди между проводниками, что и вызывает замыкания. Для запуска реакции образования дендритов требуется электрический потенциал. Другими словами, у вас должна быть разница в напряжении между двумя медными разъемами, которая вызывает эту реакцию.

Это не относится к ползучей коррозии, которая представляет собой последствие реакции материалов печатной платы с серой в атмосфере. Для этого не нужен электрический потенциал. Это может произойти и распространиться в любом месте на плате. И тоже привести к короткому замыканию. Эксперты предлагают HASL вместо ENIG. Что касается коррозии, насколько я знаю, это явление, которое не поддается количественной оценке.

Проводится множество экспериментов, чтобы выяснить, как «измерить» этот процесс на повторяемой основе. Отчеты об испытаниях показывают, что нет никакой разницы между различными финишными покрытиями, но результаты при этом каждый раз разные. При таких результатах трудно оценить, что лучше HASL или ENIG.

Возможно, идея заключается в том, что при выравнивании припоя горячим воздухом (HASL), поскольку оно выполняется в процессе пайки, то покрывает края контактной площадки, возможно, лучше, чем процессы покрытия в ENIG. Воздействие, способность серы проникать в медь на краях контактной площадки немного более вероятно на плате с ENIG, чем с HASL.

По моему опыту, если вы говорите о ползучей коррозии, то трудно рекомендовать какое-то определенное покрытие за исключением того, что при выборе иммерсионного серебра нужно помнить о потенциальной реакции серебра с серой в воздухе. Обычно считается, что иммерсионное серебро имеет наибольшую склонность к коррозии ползучести. Но и среди других финишных покрытий проявления ползучей коррозии встречаются достаточно часто.

Если говорить о выборе финишного покрытия, то HASL менее предпочтителен, особенно когда на плате есть компоненты с мелким шагом. И если вы используете HAS, то постарайтесь хотя бы применять новое оборудование с горизонтальным процессом покрытия, а не устаревшим вертикальным.

Это дает немного более ровную поверхность, чем вертикальное исполнение. Хотя горизонтальная машина существенно дороже. Кроме того, поскольку вы имеете дело с коррозионной средой, вам нужно провести некоторые тесты, возможно, имеет смысл поэкспериментировать с различными покрытиями.

Комментарии

У меня есть непосредственный опыт именно в этой ситуации, и он показывает, что если у вас есть дорожка, идущая к площадке для переходного отверстия или PTH, которая выходит из-под паяльной маски, скорее всего, будет небольшая (микронного масштаба) необработанная поверхность HASL на границе между паяльной маской и медной дорожкой.

Мы работаем в жидкой среде, в которой может присутствовать различное количество серы и соединений серы, и мы наблюдали распространение ползучей коррозию на довольно значительные расстояния. Покрытия ENIG того же оборудования не демонстрируют такого же потенциала открытой меди, как платы с HASL. И да — хорошее тщательное конформное покрытие повысит стойкость к этому виду коррозии.

Mark Hampson, Collins Aerospace

Подробнее в статье. Еще статьи по теме монтажа и изготовления печатных плат: