Met de voortdurende verbetering van menselijke eisen ten aanzien van het leven milieu, zijn de milieuproblemen betrokken bij het PCB-productieproces bijzonder prominent. Momenteel, zijn het lood en het broom de heetste onderwerpen; Loodvrij en halogeen-vrij de ontwikkeling van PCB in vele aspecten zal beïnvloeden. Hoewel momenteel, de veranderingen in het oppervlaktebehandelingsproces van PCB niet groot zijn, en het schijnt dat het nog een ver ding is, zou men moeten opmerken dat de langzame veranderingen op lange termijn zullen leiden tot grote veranderingen. Met de toenemende vraag voor milieubescherming, zal het oppervlaktebehandelingsproces van PCB zeker grote veranderingen in de toekomst ondergaan.
Doel van oppervlaktebehandeling
Het basisdoel van oppervlaktebehandeling is goede solderability of elektroprestaties te verzekeren. Aangezien het koper in aard om in de vorm van oxyde in de lucht neigt te bestaan, kan het waarschijnlijk niet als origineel koper lange tijd blijven, zodat worden andere behandelingen vereist voor koper. Hoewel in de verdere assemblage, de sterke stroom kan worden gebruikt om het grootste deel van het koperoxyde te verwijderen, is het niet gemakkelijk om de sterke stroom zelf te verwijderen, zodat gebruikt de industrie over het algemeen geen sterke stroom.
Gemeenschappelijk oppervlaktebehandelingsproces
Momenteel, zijn er vele PCB-oppervlaktebehandelingsprocessen, met inbegrip van het hete lucht nivelleren, organische deklaag, electroless nikkelplateren/het gouden onderdompelen, het zilveren onderdompelen en tin het onderdompelen, die één voor één zullen worden geïntroduceerd.
1. Hete lucht het nivelleren
Hete lucht nivelleren, ook bekend als hete luchtsoldeersel het nivelleren, is een proces om het gesmolten soldeersel van het tinlood op de oppervlakte van PCB met een laag te bedekken en (het blazen) met verwarmde samengeperste lucht te nivelleren om een deklaaglaag te vormen die bestand tegen koperoxydatie is en goede solderability verstrekt. Wordt intermetallic samenstelling van het kopertin gevormd bij de verbinding van soldeersel en koper door hete lucht te nivelleren. De dikte van het soldeersel die de koperoppervlakte beschermen is ongeveer 1-2 mil. PCB zal in gesmolten soldeersel tijdens hete lucht het nivelleren worden ondergedompeld; Het luchtmes blaast het vloeibare soldeersel alvorens het soldeersel hard maakt; Het windblad kan de meniscus van soldeersel op de koperoppervlakte minimaliseren en soldeersel het overbruggen verhinderen. Hete lucht het nivelleren is verdeeld in verticaal type en horizontaal type. Men overweegt over het algemeen dat het horizontale type beter is, hoofdzakelijk omdat de horizontale hete lucht nivellerende deklaag meer eenvormig is en kan automatische productie realiseren. Het algemene proces van hete lucht nivellerend proces is: Micro ets die → → deklaagstroom → het bespuiten tin → het schoonmaken voorverwarmen.
2. Organische deklaag
Het organische deklaagproces is verschillend van andere oppervlaktebehandelingsprocessen in zoverre dat het als barrièrelaag tussen koper en lucht dienst doet; De organische deklaagtechnologie is eenvoudige en lage kosten, die het wijd in de industrie gebruikt maken. De vroege organische deklaagmolecules zijn imidazole en benzotriazole, die de rol van roestpreventie spelen. De recentste molecule is hoofdzakelijk benzimidazole, die het koper is dat chemisch de stikstof functionele groep op PCB plakt. In het verdere lassenprocédé, als er slechts één organische deklaaglaag op de koperoppervlakte is, is het niet mogelijk. Er moeten vele lagen zijn. Vandaar dat wordt het vloeibare koper gewoonlijk toegevoegd aan de chemische tank. Na het met een laag bedekken van de eerste laag, adsorbeert de deklaaglaag koper; Dan, worden de organische deklaagmolecules van de tweede laag gecombineerd met koper tot 20 of zelfs 100 keer van organische deklaagmolecules verzamel me op de koperoppervlakte, die het veelvoudige terugvloeiing solderen kan verzekeren. Het experiment toont aan dat de recentste organische deklaagtechnologie goede prestaties in vele loodvrije lassenprocédés kan houden. Het algemene proces van het organische deklaagproces is: het ontvetten van → die micro ets → zuiver water → inleggen die → het organische deklaag → schoonmaken schoonmaken. De procesbeheersing is gemakkelijker dan andere oppervlaktebehandelingsprocessen.
3. Electroless nikkelplateren/het gouden plateren van het onderdompelings electroless nikkel/gouden onderdompelingsproces
In tegenstelling tot organische deklaag, schijnen electroless nikkelplateren/de gouden impregnatie om dik pantser op PCB te zetten; Bovendien zijn het electroless nikkelplateren/het gouden het onderdompelen proces niet als de organische deklaag als antirust barrièrelaag. Het kan nuttig in het gebruik op lange termijn van PCB zijn en goede elektroprestaties bereiken. Daarom moeten electroless nikkelplateren/de gouden onderdompeling een dikke laag van nikkel gouden legering met goede elektrische eigenschappen op de koperoppervlakte verpakken, die PCB kan lange tijd beschermen; Bovendien heeft het ook milieutolerantie geen die andere oppervlaktebehandelingsprocessen hebben. De reden voor nikkelplateren is dat het goud en het koper elkaar zullen verspreiden, en de nikkellaag kan de verspreiding tussen goud en koper verhinderen; Zonder de nikkellaag, zal het goud in het koper binnen uren verspreiden. Een ander voordeel van electroless nikkelplateren/gouden impregnatie is de sterkte van nikkel. Slechts 5 microns van nikkel kunnen de uitbreiding in de z-richting bij op hoge temperatuur beperken. Bovendien kan electroless nikkelplateren/de gouden onderdompeling de ontbinding van koper ook verhinderen, die voor loodvrije assemblage voordelig zal zijn. Het algemene proces van electroless nikkelplateren/het gouden het uitlogen procédé zijn: het zuurrijke het schoonmaken van de micro- → het nikkelplateren → ets→ prepreg → activering → electroless electroless gouden uitlogen. Er zijn hoofdzakelijk 6 chemische tanks, implicerend bijna 100 chemische producten, zodat is de procesbeheersing moeilijk.
4. Zilveren het uitlogen procédé
Tussen organische deklaag en electroless nikkelplateren/goud die uitlogen, is het proces vrij eenvoudig en snel; Het is niet zo ingewikkeld zoals electroless nikkelplateren/gouden onderdompeling, noch zet het een dikke laag van pantser op PCB, maar het kan goede elektroprestaties nog verstrekken. Het zilver is de kleine broer van goud. Zelfs als blootgesteld aan hitte, vochtigheid en verontreiniging, het zilver goede solderability kan nog handhaven, maar het zal glans verliezen. De zilveren onderdompeling heeft niet de goede fysieke sterkte van electroless nikkelplateren/gouden onderdompeling omdat er geen nikkel onder de zilveren laag is. Bovendien heeft de zilveren impregnatie goed opslagbezit, en er zal geen groot probleem zijn wanneer het in assemblage verscheidene jaren na de zilveren impregnatie wordt gezet. De zilveren impregnatie is een verdringingsreactie, die bijna submicron zuivere zilveren deklaag is. Soms, zijn sommige organische stoffen inbegrepen tijdens zilver die, hoofdzakelijk zilveren corrosie uitlogen te verhinderen en zilveren migratie te elimineren; Het is over het algemeen moeilijk om deze dunne laag van organisch stof te meten, en de analyse toont aan dat het gewicht van het organisme minder dan 1% is.
5. Tinonderdompeling
Aangezien alle soldeersel op tin gebaseerd is, kan de tinlaag om het even welk type van soldeersel aanpassen. Van dit standpunt, heeft het tin het onderdompelen proces grote ontwikkelingsvooruitzichten. Nochtans, verschijnen de tinbakkebaarden nadat vorige PCB in tin wordt ondergedompeld. Tijdens het lassenprocédé, zullen de migratie van tinbakkebaarden en het tin betrouwbaarheidsproblemen brengen. Daarom is het gebruik van tin het onderdompelen proces beperkt. De recentere, organische additieven werden toegevoegd aan de oplossing van de tinonderdompeling, die de structuur van de tinlaag kan maken korrelige structuur lijken, de vorige moeilijkheden, overwint en goede thermische stabiliteit en solderability heeft. Het tin het onderdompelen proces kan een vlakke intermetallic samenstelling van het kopertin vormen, die het tin onderdompelend zelfde goede solderability hebben zoals het heteluchtdie nivelleren zonder de hoofdpijn van vlakheid maakt door hetelucht te nivelleren wordt veroorzaakt; Er is geen verspreidingsprobleem tussen electroless nikkelplateren/gouden onderdompelende metalen in tin het onderdompelen - kunnen intermetallic samenstellingen van het kopertin stevig samen worden geplakt. De plaat van de tinonderdompeling zal niet te lang opgeslagen worden, en de assemblage moet volgens de opeenvolging van tinonderdompeling worden uitgevoerd.
6. Andere oppervlaktebehandelingsprocessen
Andere oppervlaktebehandelingsprocessen zijn minder toegepast. Het nikkel gouden plateren en electroless processen van het palladiumplateren dat vrij meer toegepast zijn zijn als volgt. Is het nikkel gouden plateren de schepper van PCB-oppervlaktebehandelingsproces. Het is sinds de verschijning van PCB, verschenen en geleidelijk aan in andere methodes geëvolueerd. Het is aan eerst met een laag bedekt de leider op de PCB-oppervlakte met een laag van nikkel en toen een laag van goud. Het nikkelplateren moet hoofdzakelijk de verspreiding tussen goud en koper verhinderen. Er zijn twee soorten momenteel nikkel gouden plateren: zacht gouden plateren (het zuivere goud, de gouden oppervlakte niet kijkt helder) en hard gouden plateren (de oppervlakte is vlot en hard, slijtvast, bevat kobalt en andere elementen, en de gouden oppervlakte kijkt helder). Het zachte goud wordt hoofdzakelijk gebruikt voor gouden draad tijdens spaander verpakking; Het harde goud wordt hoofdzakelijk gebruikt voor elektrointerconnectie op niet gelaste plaatsen. In overweging van de kosten, gebruikt de industrie vaak de methode van de beeldoverdracht voor selectief plateren om het gebruik van goud te verminderen.
Momenteel, blijft het gebruik van selectief gouden plateren in de industrie stijgen, wat hoofdzakelijk toe te schrijven aan de moeilijkheid in het controleren van het proces van electroless nikkelplateren/het gouden uitlogen is. In normale omstandigheden, zal het lassen leiden tot bros maken van geplateerd goud, dat de levensduur zal verkorten. Daarom zou het lassen op geplateerd goud moeten worden vermeden; Nochtans, wegens het dunne en verenigbare goud van electroless nikkelplateren/gouden onderdompeling, bros maken komt zelden voor. Het proces van electroless palladiumplateren is gelijkaardig aan dat van electroless nikkelplateren. Het belangrijkste proces moet palladiumionen tot palladium op de katalytische oppervlakte door een verminderende agent (zoals natriumdihydrogen hypophosphite) verminderen. Het pas gevormde palladium kan een katalysator worden om de reactie te bevorderen, zodat kan om het even welke dikte van palladiumdeklaag worden verkregen. De voordelen van electroless palladiumplateren zijn goede lassenbetrouwbaarheid, thermische stabiliteit en oppervlaktevlakheid.
Selectie van oppervlaktebehandelingsproces
De keus van oppervlaktebehandelingsproces hangt hoofdzakelijk van het type van definitieve geassembleerde componenten af; Het oppervlaktebehandelingsproces zal de productie, de assemblage en het definitieve gebruik van PCB beïnvloeden. Het volgende zal specifiek de toepassingsgelegenheden van de vijf gemeenschappelijke oppervlaktebehandelingsprocessen introduceren.
1. Hete lucht het nivelleren
Hete lucht het nivelleren speelde eens een hoofdrol in PCB-oppervlaktebehandelingsproces. In de jaren '80, meer dan drie - de kwarten van PCBs gebruikten hetelucht nivellerende technologie. Nochtans, heeft de industrie het gebruik van hetelucht nivellerende technologie in het afgelopen decennium verminderd. Men schat dat over 25% - 40% van PCBs gebruiken momenteel hetelucht nivellerende technologie. Is het hete lucht nivellerende proces vuil, stinkend en gevaarlijk, zodat is het nooit een favoriet proces geweest. Nochtans, hete lucht is het nivelleren een uitstekend proces voor grotere componenten en draden met het grotere uit elkaar plaatsen. In PCB met hoogte - de dichtheid, zal de vlakheid van hete lucht het nivelleren de verdere assemblage beïnvloeden; Daarom wordt het hete lucht nivellerende proces over het algemeen niet gebruikt voor HDI-raad. Met de vooruitgang van technologie, zijn het hete lucht nivellerende proces geschikt voor het assembleren QFP en BGA met het kleinere uit elkaar plaatsen in de industrie verschenen, maar de daadwerkelijke toepassing is minder. Momenteel, gebruiken sommige fabrieken organische deklaag en electroless nikkelplateren/gouden het onderdompelen proces om het hete lucht nivellerende proces te vervangen; De technologische ontwikkeling heeft ook sommige fabrieken ertoe gebracht om tin en zilveren impregnatieprocessen goed te keuren. Met de loodvrije tendens de laatste jaren, is het gebruik van hete lucht het nivelleren verder beperkt. Hoewel het zogenaamde loodvrije hete lucht nivelleren is verschenen, kan het de verenigbaarheid van materiaal impliceren.
2. Organische deklaag
Men schat dat momenteel, over 25% - 30% van PCBs-technologie van de gebruiks de organische deklaag, en het aandeel zijn toegenomen (het is waarschijnlijk dat de organische deklaag nu het hetelucht nivelleren in de eerste plaats heeft overtroffen). Het organische deklaagproces kan voor PCB laag-technologie of high-tech PCB, zoals enig-opgeruimde TV-PCB en high-density spaander verpakkende raad worden gebruikt. Voor BGA, wordt de organische deklaag ook wijd gebruikt. Als PCB geen functionele vereisten voor van de oppervlakteverbinding of opslag periode heeft, zal de organische deklaag het meest ideale oppervlaktebehandelingsproces zijn.
3. Electroless nikkelplateren/het gouden plateren van het onderdompelings electroless nikkel/gouden onderdompelingsproces
Verschillend van organische deklaag, wordt het hoofdzakelijk gebruikt op raad met functionele vereisten voor verbinding en lange houdbaarheid op de oppervlakte, zoals mobiel telefoon zeer belangrijk gebied, het gebied van de randverbinding van routershell en elektrocontactgebied van elastische verbinding van spaanderbewerker. wegens de vlakheid van het hetelucht nivelleren en de verwijdering van organische deklaagstroom, werd electroless nikkelplateren/de gouden impregnatie wijd gebruikt in de jaren '90; Recenter, wegens de verschijning van zwarte schijf en de brosse legering van het nikkelfosfor, werd de toepassing van electroless nikkelplateren/het gouden het onderdompelen proces verminderd. Nochtans, momenteel, bijna heeft elke high-tech PCB-Fabriek electroless nikkelplateren/gouden onderdompelende lijn. Van mening zijnd dat de soldeerselverbinding bros zal worden wanneer de intermetallic samenstelling van het kopertin wordt verwijderd, zullen vele problemen bij de vrij brosse intermetallic samenstelling van het nikkeltin voorkomen. Daarom bijna die gebruiken alle draagbare elektronische producten (zoals mobiele telefoons) verbindingen van het de samenstellingssoldeersel van het kopertin intermetallic door organische deklaag, zilveren onderdompeling of tinonderdompeling worden gevormd, terwijl electroless nikkelplateren/de gouden onderdompeling worden gebruikt om zeer belangrijke gebieden, contactgebieden en EMI beveiligingsgebieden te vormen. Men schat dat momenteel, over 10% - 20% van PCBs-plateren van het gebruiks electroless nikkel/gouden impregnatieproces.
4. Zilveren onderdompeling
Het is goedkoper dan electroless nikkelplateren/gouden onderdompeling. Als PCB functionele vereisten heeft en kosten moet drukken, is de zilveren onderdompeling een goede keus; Naast de goede vlakheid en het contact van zilveren impregnatie, zou het zilveren impregnatieproces moeten worden geselecteerd. De zilveren onderdompeling wordt wijd gebruikt in communicatie producten, auto's en computerrandapparatuur, en ook in het ontwerp van het hoge snelheidssignaal. De zilveren impregnatie kan ook in signalen met hoge frekwentie wegens zijn uitstekende elektrische eigenschappen worden gebruikt die niet door andere oppervlaktebehandelingen kunnen worden aangepast. EMS adviseert het zilveren impregnatieproces omdat het gemakkelijk is te assembleren en goede inspectability heeft. Nochtans, wegens de tekorten zoals dofheid en soldeerselgat in de zilveren impregnatie, is zijn groei langzaam (maar verminderd niet). Men schat dat over 10% - 15% van PCBs gebruiken momenteel zilveren impregnatieproces.
5. Tinonderdompeling
Het is bijna tien jaar geweest aangezien het tin in het oppervlaktebehandelingsproces werd geïntroduceerd. De verschijning van dit proces is het resultaat van de vereisten van productieautomatisering. De tinimpregnatie brengt geen nieuwe elementen in de lassenplaats, en is vooral geschikt voor communicatie backplane. Het tin zal solderability voorbij de opslagperiode van de raad verliezen, zodat worden de betere opslagvoorwaarden vereist voor tinonderdompeling. Bovendien is het gebruik van het proces van de tinimpregnatie beperkt wegens carcinogene substanties. Men schat dat over 5% - 10% van PCBs gebruiken momenteel het tin het onderdompelen proces. V Conclusie: met de meer en meer hoge behoeften van klanten, striktere milieu-eisen en more and more oppervlaktebehandelingsprocessen, schijnt het dat het een beetje die en is om het oppervlaktebehandelingsproces met betere ontwikkelingsvooruitzichten en sterkere universaliteit verwarren verwarren te kiezen. Waar het PCB-oppervlaktebehandelingsproces in de toekomst kan niet nauwkeurig nu worden voorspeld zal gaan. In elk geval, moeten de samenkomende klantenvereisten en het beschermen van het milieu eerst worden gedaan!