La finition de surface d'un PCB est bien plus qu'une couche protectrice — c'est l'interface critique entre votre circuit imprimé et vos composants lors de l'assemblage. Un mauvais choix peut entraîner des défauts de soudure, une corrosion prématurée ou des performances dégradées. Ce guide vous présente les 10 finitions les plus utilisées dans l'industrie — avec leurs vrais avantages et limites.
Pourquoi la finition de surface est cruciale :
- Protection — Empêche l'oxydation du cuivre exposé
- Soudabilité — Garantit une bonne mouillabilité de la soudure
- Coût — Impact de 5-15% sur le prix du PCB nu
- Conformité — RoHS, REACH et exigences environnementales
Tableau de Référence Rapide
Avant d'entrer dans les détails, voici un aperçu comparatif des 10 finitions. Cliquez sur chaque finition pour plus de détails.
| Finition | Coût | Planéité | Durée vie | RoHS | Best For |
|---|---|---|---|---|---|
| HASL (Plomb) | € | ★★☆ | 12+ mois | ❌ | Prototypes, THT |
| Lead-Free HASL | € | ★★☆ | 12+ mois | ✅ | Général, THT |
| OSP | € | ★★★ | 3-6 mois | ✅ | SMT volume, coût |
| ENIG | €€€ | ★★★ | 12+ mois | ✅ | BGA, fine pitch |
| Immersion Silver | €€ | ★★★ | 6-12 mois | ✅ | RF, haute fréq. |
| Immersion Tin | €€ | ★★★ | 3-6 mois | ✅ | Press-fit, coût |
| Hard Gold | €€€€ | ★★★ | 24+ mois | ✅ | Connecteurs, usure |
| Soft Gold | €€€€ | ★★★ | 12+ mois | ✅ | Wire bonding |
| ENEPIG | €€€ | ★★★ | 12+ mois | ✅ | Mixte SMT+bonding |
| Carbon Ink | € | ★★☆ | Long | ✅ | Claviers, contacts |
1. HASL (Hot Air Solder Leveling)
Le HASL (nivellement à l'air chaud) est la finition historique de l'industrie PCB. Le processus consiste à immerger le PCB dans un bain de soudure fondue (généralement Sn63/Pb37), puis à souffler l'excès avec des lames d'air chaud. Simple, robuste, efficace — mais de plus en plus remplacé par sa version sans plomb.
Avantages
- • Coût le plus bas du marché
- • Excellente soudabilité, même après stockage
- • Bonne résistance aux cycles thermiques
- • Idéal pour composants traversants (THT)
- • Disponible partout, délais courts
Inconvénients
- • Surface irrégulière (non planaire)
- • Non adapté au fine-pitch (<0.5mm)
- • Contient du plomb — non RoHS
- • Choc thermique pour le PCB
- • Problèmes avec BGA, QFN
Épaisseur typique : 1-40 µm (variable selon la géométrie)
Durée de stockage : 12+ mois
Température de fusion : 183°C (Sn63/Pb37)
2. Lead-Free HASL (HASL Sans Plomb)
La version RoHS du HASL utilise des alliages sans plomb comme le SAC305 (Sn96.5/Ag3/Cu0.5). Même processus, mais température plus élevée (217-227°C au lieu de 183°C). Le compromis ? Un coût légèrement supérieur et plus de stress thermique sur le PCB.
Avantages
- • Conforme RoHS/REACH
- • Économique (vs ENIG, ImAg)
- • Excellente soudabilité
- • Longue durée de stockage
- • Compatible THT et SMT basique
Inconvénients
- • Surface non planaire
- • Température process plus élevée
- • Plus de stress sur le PCB
- • Coût +10-15% vs HASL plombé
- • Non adapté fine-pitch
3. OSP (Organic Solderability Preservative)
L'OSP est un film organique ultra-fin (0.2-0.5 µm) qui protège le cuivre de l'oxydation. C'est la finition la plus écologique : pas de métaux lourds, procédé aqueux simple, recyclage facile. Le hic ? Une durée de vie limitée et une sensibilité à la manipulation. Parfait pour les productions à flux tendu où les PCB sont assemblés rapidement.
Avantages
- • Surface parfaitement plane
- • Coût très bas
- • Écologique (pas de métaux)
- • Excellent pour SMT fine-pitch
- • Retravaillable (réapplication possible)
Inconvénients
- • Durée de vie courte (3-6 mois)
- • Sensible à la manipulation
- • Max 2-3 cycles de refusion
- • Non mesurable par épaisseur
- • Inspection visuelle difficile
💡 Conseil :
L'OSP est idéal pour les productions à haut volume où les PCB sont assemblés dans les semaines suivant la fabrication. Pour le stockage long terme ou les prototypes, préférez ENIG ou HASL.
4. ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold)
L'ENIG est devenu le standard de facto pour les applications exigeantes. Une couche de nickel (3-6 µm) protège le cuivre, tandis qu'une fine couche d'or (0.05-0.1 µm) protège le nickel de l'oxydation. Le résultat ? Une surface parfaitement plane, une excellente soudabilité et une durée de vie étendue.
Avantages
- • Surface parfaitement plane
- • Idéal pour BGA, QFN, fine-pitch
- • Longue durée de stockage (12+ mois)
- • Excellente résistance à la corrosion
- • Compatible multiple refusions
Inconvénients
- • Coût élevé
- • Risque de "black pad" si mal contrôlé
- • Non adapté aux contacts à friction
- • Processus complexe à maîtriser
- • Wire bonding limité (or trop fin)
Épaisseur Ni : 3-6 µm (120-240 µin)
Épaisseur Au : 0.05-0.1 µm (2-4 µin)
Note : Conforme IPC-4552 pour les spécifications
5. Immersion Silver (IAg)
L'Argent par immersion offre les meilleures performances électriques de toutes les finitions, grâce à la conductivité supérieure de l'argent. C'est le choix privilégié pour les applications RF, haute fréquence et haute vitesse. Le défi ? La sensibilité au ternissement et les précautions de manipulation.
Avantages
- • Meilleure conductivité électrique
- • Excellent pour RF/haute fréquence
- • Surface plane (fine-pitch OK)
- • Moins cher que ENIG
- • Bon pour blindage EMI
Inconvénients
- • Sensible au ternissement
- • Manipulation délicate (gants requis)
- • Durée de vie moyenne (6-12 mois)
- • Risque de "creep corrosion"
- • Stockage sous atmosphère contrôlée
6. Immersion Tin (ISn)
L'Étain par immersion dépose une couche d'étain pur (0.8-1.2 µm) directement sur le cuivre. C'est une alternative économique à l'ENIG pour les applications nécessitant une surface plane. Particulièrement populaire pour les connecteurs press-fit et les applications back-plane.
Avantages
- • Surface parfaitement plane
- • Excellent pour press-fit
- • Bonne soudabilité (Sn sur Sn)
- • Coût modéré
- • Supporte multiples refusions
Inconvénients
- • Durée de vie limitée (3-6 mois)
- • Risque de "tin whiskers"
- • Sensible à l'humidité
- • Manipulation délicate
- • Stockage sous vide recommandé
⚠️ Tin Whiskers :
Les "tin whiskers" sont des filaments métalliques qui peuvent croître spontanément sur l'étain pur, créant potentiellement des courts-circuits. Pour les applications critiques (aéronautique, médical), préférez ENIG ou spécifiez un traitement anti-whisker.
7. Hard Gold (Or Dur Électrolytique)
L'or dur est un alliage or-cobalt ou or-nickel déposé par électrolyse (0.5-2.5 µm). Sa dureté (130-200 HV) le rend idéal pour les zones de contact soumises à l'usure : connecteurs edge, contacts à glissement, interfaces carte-à-carte. Le coût ? Élevé, mais imbattable pour la durabilité.
Avantages
- • Excellente résistance à l'usure
- • Supporte 1000+ cycles insertion
- • Durée de vie très longue
- • Contact électrique stable
- • Résistant à la corrosion
Inconvénients
- • Coût très élevé
- • Non soudable (brasure difficile)
- • Non adapté au wire bonding
- • Application sélective requise
- • Processus complexe
8. Soft Gold (Or Doux / Or Pur)
L'or doux (99.9% pureté) est spécifiquement conçu pour le wire bonding (soudure par fil). Sa ductilité permet une liaison métallurgique parfaite avec les fils d'or ou d'aluminium. Essentiel pour les semiconducteurs, capteurs et applications médicales haut de gamme.
Avantages
- • Idéal pour wire bonding Au/Al
- • Excellente soudabilité
- • Haute pureté (>99.9%)
- • Surface uniforme
- • Compatible assemblage die
Inconvénients
- • Coût très élevé
- • Faible résistance à l'usure
- • Application sélective nécessaire
- • Sensible aux rayures
- • Épaisseur minimum requise
9. ENEPIG (Electroless Nickel Electroless Palladium Immersion Gold)
L'ENEPIG est l'évolution de l'ENIG avec une couche de palladium intercalée. Cette "finition universelle" combine les avantages de l'ENIG (soudabilité, planéité) avec la compatibilité wire bonding. Le palladium agit comme barrière de diffusion, permettant un dépôt d'or plus épais sans risque de black pad.
Avantages
- • Compatible SMT ET wire bonding
- • Pas de black pad
- • Surface parfaitement plane
- • Excellente soudabilité
- • Longue durée de stockage
Inconvénients
- • Coût élevé (3 couches)
- • Processus complexe
- • Moins disponible que ENIG
- • Contrôle qualité exigeant
- • Pas adapté aux contacts usure
Structure ENEPIG :
Cu → Ni (3-6 µm) → Pd (0.05-0.1 µm) → Au (0.03-0.05 µm)
Norme : IPC-4556 (ENEPIG Specification)
10. Carbon Ink (Encre Carbone)
L'encre carbone n'est pas une "vraie" finition métallique, mais elle mérite sa place dans ce top 10. Appliquée par sérigraphie, elle crée des zones de contact conductrices pour claviers à membrane, potentiomètres et interfaces tactiles. Économique et durable pour les applications de contact à basse impédance.
Avantages
- • Très économique
- • Résistant à l'usure (contacts)
- • Application sélective facile
- • Bonne durabilité
- • Idéal pour claviers/interfaces
Inconvénients
- • Non soudable
- • Résistivité élevée
- • Pas pour circuits haute fréquence
- • Application spécifique uniquement
- • Nécessite process sérigraphie
Comment Choisir ? Guide de Décision
Le choix de la finition dépend de plusieurs facteurs. Utilisez ce guide pour orienter votre décision ou contactez notre support technique.
| Votre besoin | Finition recommandée | Alternative |
|---|---|---|
| Budget minimum, THT | Lead-Free HASL | OSP |
| SMT fine-pitch, BGA | ENIG | OSP, ImAg |
| Haute fréquence, RF | Immersion Silver | ENIG |
| Press-fit, backplane | Immersion Tin | ENIG |
| Wire bonding | Soft Gold / ENEPIG | ENIG épais |
| Connecteurs edge card | Hard Gold | ENIG sélectif |
| SMT + Wire bonding mixte | ENEPIG | ENIG + Soft Gold sélectif |
| Clavier, contacts tactiles | Carbon Ink | Hard Gold |
| Médical, haute fiabilité | ENIG / ENEPIG | Immersion Silver |
| Production volume, coût | OSP | Lead-Free HASL |
Finitions par Industrie
Chaque secteur a ses préférences et exigences. Voici les tendances observées dans nos usines de production.
ENIG (70%), ENEPIG (20%), OSP (10%)
ENIG (50%), LF-HASL (30%), OSP (20%)
ENIG (60%), Hard Gold (25%), ENEPIG (15%)
OSP (50%), LF-HASL (30%), ENIG (20%)
Conclusion
Le choix de la finition de surface n'est jamais anodin. ENIG domine pour sa polyvalence, OSP pour son coût, et les finitions spécialisées (Hard Gold, ENEPIG) répondent à des besoins précis. N'hésitez pas à spécifier des finitions différentes sur la même carte (ENIG pour les BGA + Hard Gold pour les connecteurs) — c'est courant et souvent optimal.
💡 Le conseil WellPCB :
En cas de doute, commencez par ENIG — c'est le "couteau suisse" des finitions. Optimisez ensuite selon vos retours de production. Et souvenez-vous : la meilleure finition est celle qui correspond à VOTRE application, pas celle qui est "la meilleure sur le papier".
Sources et Références
- IPC-4552 - Specification for ENIG Plating- Standard industrie pour ENIG
- IPC-4556 - Specification for ENEPIG Plating- Standard industrie pour ENEPIG
- Epec - PCB Surface Finish Advantages and Disadvantages- Comparatif technique détaillé
- JLCPCB - Choosing the Right Surface Finish- Guide de sélection pratique
- Sierra Assembly - Role of Surface Finishes in PCB Assembly- Impact sur l'assemblage