O ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold) é um acabamento de superfície popular usado na fabricação de placas de circuito impresso (PICs). Esse revestimento metálico de duas camadas consiste em uma camada de níquel banhada sobre as almofadas de cobre em uma PIC, seguida por uma fina camada de ouro.

Visão geral do processo ENIG
O processo ENIG inclui as seguintes etapas:

Pré-tratamento → remoção de óleo → lavagem com água → lavagem ácida → lavagem com água → microdetalhamento → lavagem com água → pré-impregnação (H2SO4) → ativação (catalisador de Pd) → lavagem com água → níquel químico (Ni/P) → lavagem com água → revestimento de ouro por imersão → recuperação de ouro → lavagem com água → secagem

Pré-tratamento:
O objetivo é remover os óxidos da superfície do cobre por meio de escovação ou jateamento de areia e desbastar a superfície do cobre para aumentar a adesão do níquel e do ouro subsequentes.

Microgravura:
Persulfato de sódio/ácido sulfúrico para remover a camada de óxido da superfície do cobre e reduzir a profundidade das marcas causadas pela escovação durante o pré-tratamento. Marcas de escovação muito profundas geralmente se tornam cúmplices do ataque da camada de níquel pelo ouro de imersão.

Ativação:
Como a superfície de cobre não pode iniciar diretamente a reação de deposição química de níquel, é necessário colocar uma camada de paládio (Pd) na superfície de cobre primeiro para atuar como catalisador da reação de deposição química de níquel. Usando o princípio de que o Cu é mais ativo do que o Pd, o íon de paládio é reduzido a paládio metálico e fixado à superfície de cobre.

Níquel químico:
Ni/P, sua principal função é bloquear a migração entre o cobre e o ouro (migração) e a difusão, e como acompanhamento da função de soldagem e da reação química do estanho para gerar elementos IMC.

Revestimento de ouro por imersão:
O principal objetivo do ouro na proteção e na prevenção da oxidação da camada de níquel, o ouro no processo de soldagem e não participará da reação química, muito ouro em vez de prejudicar a resistência da solda, portanto, o ouro, desde que seja suficiente para cobrir a camada de níquel, para que não seja fácil a oxidação, pode ser, se você quiser fazer com que o COB (Chip On Board) atinja a linha em outro assunto, porque a camada de ouro deve ter espessura suficiente.

Vantagens e desvantagens do ENIG
O ENIG e sua variante ENEPIG (Electroless Nickel Electroless Palladium Immersion Gold) foram desenvolvidos como alternativas aos revestimentos de solda mais convencionais, como o Hot Air Solder Leveling (HASL). Embora esses acabamentos sejam mais caros e exijam etapas adicionais de processamento, eles oferecem várias vantagens em relação aos revestimentos tradicionais.

Vantagens
Excelente planaridade da superfície:
O ENIG oferece uma superfície plana, o que é crucial para a montagem de componentes como BGAs (Ball Grid Arrays) e outros componentes de passo fino.

Boa resistência à oxidação:
A camada de ouro protege o níquel da oxidação, garantindo uma vida útil mais longa e melhor desempenho elétrico.

Alta adequação para contatos móveis:
Devido à sua baixa resistência de contato e propriedades antifricção, o ENIG é ideal para aplicações como interruptores de membrana e conectores plug-in.

Conformidade com RoHS:
O ENIG é um acabamento de superfície ecologicamente correto que atende aos requisitos da RoHS.

Desvantagens
Custo mais alto:
O ENIG é mais caro do que os revestimentos de solda tradicionais, como o HASL.

Etapas de processamento complexas:
As várias etapas envolvidas no processo ENIG podem aumentar a complexidade da fabricação de PCBs.

Possibilidade de defeitos no bloco preto:
Os primeiros processos ENIG eram propensos à baixa adesão ao cobre e à formação de uma camada não condutora de "almofada preta" devido à lixiviação de compostos contendo enxofre da máscara de solda para o banho de revestimento.

Padrões ENIG
A qualidade e outros aspectos dos revestimentos ENIG para PCBs são regidos pelo padrão 4552A do IPC (Institute of Printed Circuits), que abrange tópicos como especificações de espessura e controle de processos. Além disso, o padrão IPC 7095D, que se concentra em conectores de matriz esférica, aborda alguns problemas relacionados ao ENIG e sua correção.

Especificações de espessura ENIG
Em um acabamento ENIG, a camada de níquel serve como uma barreira para a almofada de cobre, enquanto a camada de ouro protege o níquel durante o armazenamento e proporciona baixa resistência de contato. Normalmente, a camada de níquel tem uma espessura de 4 a 7 µm, e a camada de ouro tem uma espessura de 0,05 a 0,23 µm. Essas espessuras são especificadas pela IPC-4552 para ENIG.