Introducción
El acabado superficial de un PCB es la capa protectora que se aplica sobre las pistas de cobre expuestas. Su función: proteger el cobre de la oxidación y garantizar buena soldabilidad[2].
Elegir el acabado incorrecto puede causar:
- Problemas de soldadura
- Corrosión prematura
- Incompatibilidad con ciertos componentes
- Costes innecesarios
Esta guía compara los acabados más comunes para que elijas el correcto.
Los 5 Acabados Principales
1. HASL (Hot Air Solder Leveling)
Proceso: El PCB se sumerge en soldadura fundida y el exceso se elimina con cuchillas de aire caliente.
Ventajas:
- Excelente soldabilidad
- Muy económico
- Larga vida útil (>12 meses)
- Tolerante a múltiples ciclos de soldadura
Desventajas:
- Superficie irregular (no apto para pitch fino)
- Estrés térmico en la placa
- Versión con plomo: no RoHS
Variantes:
| Tipo | Contenido | RoHS |
|---|---|---|
| HASL con plomo | Sn63/Pb37 | No |
| HASL sin plomo | Sn/Cu/Ag | Sí |
💡 Cuándo Usar HASL
Prototipos, productos consumer de bajo coste, placas con componentes de paso grande (>0.5mm pitch). Es el acabado más económico y fiable para aplicaciones no críticas.
2. ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold)
Proceso: Deposición química de níquel (3-6μm) seguida de inmersión en oro (0.05-0.1μm)[1].
Ventajas:
- Superficie perfectamente plana
- Excelente para BGA y pitch fino
- Larga vida útil (>12 meses)
- Buena resistencia a la corrosión
- Compatible con wire bonding
Desventajas:
- Coste elevado (3-5x más que HASL)
- Riesgo de "black pad" (defecto de níquel)
- Fragilidad en la interfaz Ni/Au
Especificaciones típicas:
| Parámetro | Valor |
|---|---|
| Espesor Ni | 3-6 μm |
| Espesor Au | 0.05-0.1 μm (2-4 μin) |
| Contenido P en Ni | 7-10% |
⚠️ Black Pad
El "black pad" es un defecto donde la capa de níquel se corroe, causando uniones frágiles. Ocurre por control inadecuado del proceso. Exige certificación IPC-4552 a tu fabricante.
3. OSP (Organic Solderability Preservative)
Proceso: Aplicación de una capa orgánica sobre el cobre (típicamente benzimidazol)[4].
Ventajas:
- Muy económico
- Superficie plana
- Ecológico (sin metales pesados)
- Simple de procesar
- Retrabajable
Desventajas:
- Vida útil corta (3-6 meses)
- Sensible a manipulación
- Máximo 2-3 ciclos de soldadura
- Difícil inspección visual (transparente)
- No apto para conectores de contacto
Características:
| Parámetro | Valor típico |
|---|---|
| Espesor | 0.2-0.5 μm |
| Vida útil | 6 meses (sellado) |
| Ciclos soldadura | 2-3 máximo |
| Color | Transparente/ligeramente dorado |
🌱 Opción Ecológica
OSP es el acabado más ecológico al no contener metales. Ideal si tienes requisitos ambientales estrictos y control sobre la cadena de montaje.
4. Immersion Silver (Plata por Inmersión)
Proceso: Deposición química de plata directamente sobre el cobre.
Ventajas:
- Superficie muy plana
- Excelente soldabilidad
- Buena vida útil (6-12 meses, sellado)
- Coste moderado
- Buenas propiedades de alta frecuencia
Desventajas:
- Sensible al azufre (tarnishing)
- Requiere manipulación con guantes
- Puede migrar bajo humedad
- Marrón si se oxida (no es defecto necesariamente)
Características:
| Parámetro | Valor |
|---|---|
| Espesor | 0.1-0.4 μm |
| Vida útil | 6-12 meses (sellado) |
| Sensibilidad | Alta a contaminación |
5. Immersion Tin (Estaño por Inmersión)
Proceso: Deposición de estaño sobre cobre mediante desplazamiento químico.
Ventajas:
- Superficie plana
- Soldadura directa (Sn a Sn)
- Económico
- Bueno para press-fit
Desventajas:
- Tin whiskers (bigotes de estaño)
- Vida útil limitada (3-6 meses)
- Sensible a la manipulación
- Requiere proceso cuidadoso
⚠️ Tin Whiskers
El estaño puro puede desarrollar "whiskers" (filamentos) que causan cortocircuitos. Problema serio en aplicaciones de alta fiabilidad. No usar en aeroespacial o médico sin mitigación específica.
Tabla Comparativa Completa
| Característica | HASL | ENIG | OSP | Imm. Silver | Imm. Tin |
|---|---|---|---|---|---|
| Coste relativo | $ | $$$$ | $ | $$ | $$ |
| Planitud | Baja | Excelente | Excelente | Excelente | Excelente |
| Vida útil | >12 meses | >12 meses | 6 meses | 6-12 meses | 6 meses |
| Ciclos soldadura | Múltiples | 3-4 | 2-3 | 2-3 | 2-3 |
| Fine pitch BGA | No | Sí | Sí | Sí | Sí |
| Wire bonding | No | Sí (Al) | No | No | No |
| RoHS | Pb-free sí | Sí | Sí | Sí | Sí |
| Alta frecuencia | OK | Bueno | Excelente | Excelente | Bueno |
| Manipulación | Fácil | Fácil | Delicada | Delicada | Delicada |
Guía de Selección por Aplicación
Consumer/IoT de Bajo Coste
Recomendado: HASL sin plomo o OSP
- Si montas rápido: OSP
- Si necesitas almacenar: HASL
BGA y Fine Pitch (<0.5mm)
Recomendado: ENIG o Immersion Silver
- Si hay contacto repetido (conectores): ENIG
- Si es soldadura única: Immersion Silver
Alta Frecuencia/RF
Recomendado: Immersion Silver o OSP
- Mejor conductor: Silver
- Más económico: OSP
Automotriz
Recomendado: ENIG o Immersion Silver
- Según especificación OEM
- ENIG para conectores gold finger
Médico
Recomendado: ENIG
- Mejor trazabilidad
- Mayor fiabilidad
- Compatible con procesos de limpieza
Aeroespacial/Militar
Recomendado: ENIG o Hard Gold
- Consultar especificaciones MIL
- Evitar Immersion Tin (whiskers)
Acabados Especiales
Hard Gold (Oro Duro Electrolítico)
- Espesor: 0.5-2.0 μm
- Para: Conectores de contacto, edge connectors
- Coste: Muy alto
HASL Selectivo + ENIG
- ENIG en áreas BGA
- HASL en resto
- Compromiso coste/rendimiento
Soft Gold
- Similar a Hard Gold pero más suave
- Para: Wire bonding (semiconductor)
Compatibilidad con Procesos
| Acabado | SMT | Ola | Selectiva | Press-fit |
|---|---|---|---|---|
| HASL | Sí | Sí | Sí | Regular |
| ENIG | Sí | Sí | Sí | Bueno |
| OSP | Sí | Cuidado | Cuidado | No |
| Imm. Silver | Sí | Sí | Sí | Regular |
| Imm. Tin | Sí | Sí | Sí | Bueno |
Errores Comunes
1. Elegir por Precio Solo
HASL es barato, pero si tienes BGA de 0.4mm pitch, vas a tener problemas. El retrabajo cuesta más.
2. OSP para Stock Largo
Si fabricas para almacenar 6+ meses, OSP no es tu amigo. Vas a tener problemas de soldabilidad.
3. ENIG sin Verificar Black Pad
Solicita reportes de proceso y exige cumplimiento de IPC-4552.
4. Immersion Tin en Alta Fiabilidad
Los whiskers son un riesgo real. No uses en médico o aeroespacial.
Capacidades WellPCB
Ofrecemos todos los acabados estándar:
| Acabado | Disponible | Lead Time |
|---|---|---|
| HASL (Pb/Pb-free) | Sí | Estándar |
| ENIG | Sí | Estándar |
| OSP | Sí | Estándar |
| Immersion Silver | Sí | Estándar |
| Immersion Tin | Sí | Estándar |
| Hard Gold | Sí | +2-3 días |
Servicios relacionados:
- Fabricación PCB
- Montaje PCBA
- HDI PCB - ENIG recomendado
Conclusión
Regla Rápida:
Coste vs Rendimiento:
- Mínimo coste: OSP o HASL
- Mejor relación: Immersion Silver
- Máxima fiabilidad: ENIG
💡 Consejo Final
No optimices centavos en el acabado si eso causa problemas de soldadura. Un retrabajo de BGA cuesta más que la diferencia entre OSP y ENIG en 100 placas. Elige el acabado correcto desde el diseño.
¿Necesitas asesoría sobre qué acabado elegir? Solicita cotización y te recomendamos el acabado óptimo para tu aplicación.
