Met de voortdurende verbetering van menselijke eisen ten aanzien van het 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, wat een ver ding schijnt te zijn, zou men moeten opmerken dat de langzame veranderingen op lange termijn zullen leiden tot grote veranderingen. Met het stijgen verzoekt milieubescherming, zal het oppervlaktebehandelingsproces van PCB zeker dramatisch in de toekomst veranderen.
Doel van oppervlaktebehandeling
Het meest 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 moet het op andere manieren worden behandeld. Hoewel in de verdere assemblage, de sterke stroom kan worden gebruikt om de meeste koperoxyden te verwijderen, is de sterke stroom zelf niet gemakkelijk te verwijderen, zodat gebruikt de industrie over het algemeen geen sterke stroom.
Gemeenschappelijk oppervlaktebehandelingsproces
Momenteel, zijn er vele PCB-oppervlaktebehandelingsprocessen, zijn de gemeenschappelijke het hetelucht nivelleren, organische deklaag, electroless nikkelplateren/het gouden onderdompelen, het zilveren onderdompelen en tin het onderdompelen, die één voor één hieronder 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 PCB-oppervlakte met een laag te bedekken en (het blazen) het te nivelleren met verwarmde samengeperste lucht om een deklaaglaag te vormen die bestand tegen koperoxydatie is en goede solderability verstrekt. Na hete lucht het nivelleren, vormen het soldeersel en het koper intermetallic samenstelling van het kopertin bij de verbinding. 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 uit het vloeibare soldeersel alvorens het soldeersel hard maakt; Het windmes 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. In het algemeen, is het horizontale type beter, 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 → → het tin voorverwarmen die van de stroomdeklaag → het schoonmaken → bespuiten.
2. Organische deklaag
Het organische deklaagproces is verschillend van andere oppervlaktebehandelingsprocessen in zoverre dat het als barrièrelaag tussen koper en lucht dienst doet; Het organische deklaagproces is eenvoudig en de kosten zijn laag, wat het wijd in de industrie gebruikt maakt. De vroege organische deklaagmolecules zijn imidazole en benzotriazole, die een antiroestrol 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, moeten er 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 zijn honderden organische deklaagmolecules geconcentreerd op de koperoppervlakte, die het veelvoudige terugvloeiing solderen kan verzekeren. De test toont aan dat het recentste organische deklaagproces goede prestaties in vele loodvrije lassenprocédés kan handhaven. Het algemene proces van organisch deklaagproces ontvet → micro ets → inleggend zuiver water → die → het organische deklaag → schoonmaken schoonmaken, en de procesbeheersing is gemakkelijker dan andere oppervlaktebehandelingsprocessen.
3. Electroless nikkelplateren/gouden onderdompeling: electroless nikkelplateren/gouden onderdompelingsproces
In tegenstelling tot organische deklaag, schijnen electroless nikkelplateren/de gouden onderdompeling om dik pantser op PCB te zetten; Bovendien zijn het electroless nikkelplateren/het gouden onderdompelingsproces niet als de organische deklaag als de antiroestbarrièrelaag, die nuttig in het gebruik op lange termijn van PCB kan 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 de tolerantie aan het milieu geen dat 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; Als er geen nikkellaag is, zal het goud in het koper in een paar uren verspreiden. Een ander voordeel van electroless nikkelplateren/gouden onderdompeling is de sterkte van nikkel. Slechts kan het nikkel met een dikte van 5 microns 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 aan loodvrije assemblage voordelig zal zijn. Het algemene proces van electroless nikkelplateren/het gouden het uitlogen procédé zijn: het zure het schoonmaken van de micro- → het nikkelplateren → ets→ prepreg → activering → electroless chemische gouden uitlogen. Er zijn hoofdzakelijk 6 chemische tanks, implicerend bijna 100 chemische producten, zodat is de procesbeheersing vrij moeilijk.
4. Het zilveren proces van de onderdompelings zilveren onderdompeling
Tussen organische deklaag en electroless nikkel/gouden onderdompeling, is het proces vrij eenvoudig en snel; Het is niet zo complex zoals electroless nikkelplateren/gouden onderdompeling, noch is het een dik pantser voor PCB, maar het kan goede elektroprestaties nog verstrekken. Het zilver is de kleine broer van goud. Zelfs wanneer 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 goede opslageigenschappen, en er zal geen grote problemen zijn wanneer het in assemblage een paar jaar na zilveren impregnatie wordt gezet. De zilveren onderdompeling is een verdringingsreactie, die bijna submicron zuivere zilveren deklaag is. Soms, zijn sommige organische stoffen inbegrepen in het zilveren onderdompelingsproces, hoofdzakelijk om zilveren corrosie 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, in het verleden, leek PCB tinbakkebaarden na het tin het onderdompelen proces, en de migratie van tinbakkebaarden en tin tijdens het lassenprocédé zou betrouwbaarheidsproblemen brengen, zodat was 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 een korrelige structuur vergen, de vorige moeilijkheden, overwint en ook goede thermische stabiliteit en solderability heeft. Het tin het onderdompelen proces kan een vlakke intermetallic samenstelling van het kopertin vormen, die tin onderdompelend zelfde goede solderability hebben zoals het heteluchtdie nivelleren zonder de hoofdpijn van vlakheid maakt door hetelucht te nivelleren wordt veroorzaakt; De tinonderdompeling heeft ook geen verspreidingsprobleem tussen electroless nikkelplateren/gouden onderdompelingsmetalen - kunnen intermetallic samenstellingen van het kopertin stevig worden gecombineerd. 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. Bekijk het nikkel gouden plateren en electroless processen van het palladiumplateren die vrij meer toegepast zijn. Is het nikkel gouden plateren de schepper van de oppervlaktebehandelingstechnologie van PCB. Het is sinds de totstandkoming van PCB, verschenen en geleidelijk aan in andere methodes sindsdien geëvolueerd. Het is aan eerst en dan het plateren van een laag van nikkel op de PCB-oppervlakteleider een laag van goud. Het nikkelplateren moet hoofdzakelijk de verspreiding tussen goud en koper verhinderen. Er zijn twee soorten 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 het maken van gouden draden tijdens spaander verpakking; Het harde goud wordt hoofdzakelijk gebruikt voor elektrointerconnectie op niet gesoldeerde plaatsen. Overwegend de kosten, voert de industrie vaak selectief plateren door beeldoverdracht uit 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 de procesbeheersing van electroless nikkelplateren/het gouden uitlogen is. In normale omstandigheden, zal het lassen leiden tot het bros maken van het geplateerde goud, dat de levensduur zal verkorten, zodat is het noodzakelijk vermijden lassend op het geplateerde goud; Nochtans, aangezien het goud in electroless nikkelplateren/gouden onderdompeling zeer dun en verenigbaar is, zelden voor komt het bros maken. 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 onlangs geproduceerde palladium kan een katalysator worden om de reactie te bevorderen, zodat om het even welke dikte van palladiumdeklaag kan worden verkregen. De voordelen van electroless palladiumplateren zijn goede lassenbetrouwbaarheid, thermische stabiliteit en oppervlaktevlakheid.
vier
Selectie van oppervlaktebehandelingsproces
De selectie 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 gebruiksgelegenheden 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 gebruikte drie kwart van PCBs hetelucht nivellerende technologie, maar de industrie heeft het gebruik van hetelucht nivellerende technologie in het afgelopen decennium verminderd. Men schat dat over 25% - 40% van PCBs gebruiken nu 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 hetelucht nivellerende proces geschikt voor het assembleren QFP en BGA met het kleinere uit elkaar plaatsen in de industrie verschenen, maar het wordt zelden in de praktijk toegepast. Momenteel, gebruiken sommige fabrieken organische deklaag en electroless nikkel/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. Bovendien heeft de tendens van loodvrij de laatste jaren verder het gebruik van hete lucht het nivelleren 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 dit aandeel zijn toegenomen (het is waarschijnlijk dat de organische deklaag nu het hetelucht nivelleren in de eerste plaats heeft overtroffen). Het organische deklaagproces kan op laag-technologie PCBs en high-tech PCBs, zoals enig-opgeruimde TV PCBs 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/gouden onderdompeling: electroless nikkelplateren/gouden onderdompelingsproces
In tegenstelling tot organische deklaag, wordt het hoofdzakelijk gebruikt op raad met verbindings functionele vereisten en lange houdbaarheid op de oppervlakte, zoals het belangrijkste gebied van mobiele telefoons, het gebied van de randverbinding van routershell en het elektrocontactgebied van de elastische verbinding van spaanderbewerkers. wegens de vlakheid van het hetelucht nivelleren en de verwijdering van organische deklaagstroom, werd electroless nikkelplateren/de gouden onderdompeling 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 lijnen. Van mening zijnd dat de soldeerselverbinding wanneer het verwijderen van de intermetallic samenstelling bros zal worden van het kopertin, 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 het onderdompelen proces.
4. Zilveren onderdompeling
Het is goedkoper dan electroless nikkelplateren/gouden onderdompeling. Als PCB verbindings functionele vereisten heeft en kosten moet drukken, is de zilveren onderdompeling een goede keus; Naast de goede vlakheid en het contact van zilveren onderdompeling, zou het zilveren onderdompelingsproces moeten worden geselecteerd. De zilveren onderdompeling wordt wijd gebruikt in communicatie producten, auto's, computerrandapparatuur, en ook in het ontwerp van het hoge snelheidssignaal. De zilveren impregnatie kan ook in signalen met hoge frekwentie wegens zijn uitstekende elektrische onovertroffen eigenschappen door andere oppervlaktebehandelingen worden gebruikt. EMS adviseert het zilveren onderdompelingsproces omdat het gemakkelijk is te assembleren en goede inspectability heeft. Nochtans, wegens tekorten zoals dofheid en soldeerselgat in zilveren onderdompeling, is zijn groei langzaam (maar verminderd niet). Men schat dat momenteel, over 10% - 15% van PCBs-proces van de gebruiks het zilveren impregnatie.
5. Tinonderdompeling
Het tin is geïntroduceerd in het oppervlaktebehandelingsproces voor bijna een decennium, en de totstandkoming van dit proces is het resultaat van de vereisten van productieautomatisering. De tinonderdompeling brengt geen nieuwe elementen in de soldeerselverbinding, die voor communicatie backplane vooral geschikt is. 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 tinonderdompeling beperkt wegens de aanwezigheid van carcinogenen. Men schat dat momenteel, over 5% - 10% van PCBs gebruiken tin het onderdompelen verwerken. V de Conclusie met de hogere en hogere behoeften van klanten, striktere milieu-eisen en more and more oppervlaktebehandelingsprocessen, het schijnt dat het een beetje die en is om verwarren te kiezen verwarren welk oppervlaktebehandelingsproces met ontwikkelingsvooruitzichten en sterkere veelzijdigheid. Het is onmogelijk om precies te voorspellen waar de de oppervlaktebehandelingstechnologie van PCB in de toekomst zal gaan. In elk geval, moeten de samenkomende klantenvereisten en het beschermen van het milieu eerst worden gedaan!