Mit der ununterbrochenen Verbesserung von menschlichen Anforderungen für die lebensfreundliche Umwelt, sind die Umweltprobleme, die in das PWB-Produktionsverfahren mit einbezogen werden, besonders vorstehend. Zur Zeit führen Sie und Brom sind die heißesten Themen; Bleifrei und Halogen-frei beeinflußt die Entwicklung von PWB in vielen Aspekten. Obgleich zur Zeit, die Änderungen im Oberflächenbehandlungsprozeß von PWB nicht groß sind, das scheint, eine entfernte Sache zu sein, sollte es gemerkt werden, dass langfristige langsame Änderungen zu große Änderungen führen. Mit der Erhöhung fordert Umweltschutz, der Oberflächenbehandlungsprozeß von PWB ändert zweifellos drastisch in der Zukunft.
Zweck der Oberflächenbehandlung
Der grundlegendste Zweck der Oberflächenbehandlung ist, gutes solderability oder elektrische Leistung sicherzustellen. Seit Kupfer in der Natur neigt, in Form von Oxid in der Luft zu existieren, für eine lange Zeit zu bleiben ist unwahrscheinlich, als ursprüngliches Kupfer, also muss es auf andere Arten behandelt werden. Obgleich in der folgenden Versammlung, kann starker Fluss verwendet werden, um die meisten Kupferoxide zu entfernen, ist der starke Fluss selbst nicht einfach zu entfernen, also verwendet die Industrie im Allgemeinen nicht starken Fluss.
Allgemeiner Oberflächenbehandlungsprozeß
Zur Zeit, gibt es viele PWB-Oberflächenbehandlungsprozesse, die allgemeinen sind Heißluftplanieren, organische Beschichtung, electroless Vernickelung/das Gold, das eintauchen, das silberne Eintauchen und Zinn eintauchend, die eins nach dem anderen unten eingeführt werden.
1. Heißluftplanieren
Das, die Heißluftplanieren, alias Heißluftlötmittel planieren, ist ein Prozess des Beschichtens des flüssigen Zinnbleiloten auf der PWB-Oberfläche und des Planierens (Schlag) er mit erhitzter Druckluft, um eine beschichtende Schicht zu bilden, die gegen kupferne Oxidation beständig ist und gutes solderability liefert. Nach der planierenden Heißluft, die halbleitende Verbindung des Lötmittels und des kupfernen Formkupferzinns an der Kreuzung. Die Stärke des Lötmittels, welches die kupferne Oberfläche schützt, ist ungefähr 1-2 Mil. PWB wird im flüssigen Lötmittel während des Heißluftplanierens untergetaucht; Das Luftmesser brennt heraus das flüssige Lötmittel durch, bevor das Lötmittel sich verfestigt; Das Windmesser kann den Meniskus des Lötmittels auf der kupfernen Oberfläche herabsetzen und die Lötmittelhohlraumbildung verhindern. Das Heißluftplanieren wird in vertikale Art und horizontale Art unterteilt. Im allgemeinen ist die horizontale Art besser, hauptsächlich weil die horizontale Heißluft, die Beschichtung planiert, einheitlicher ist und automatische Produktion verwirklichen kann. Der allgemeine Prozess von Heißluft Prozess planierend ist: Mikro- Ätzungs→, das → Fluss beschichtende → Zinn Sprüh-→ Reinigung vorheizt.
2. Organische Beschichtung
Das organische Beschichtungsverfahren ist zu anderen Oberflächenbehandlungsprozessen in der unterschiedlich, die es als eine Sperrschicht zwischen Kupfer und Luft auftritt; Das organische Beschichtungsverfahren ist einfach und die Kosten sind niedrig, die es weitverbreitet in der Industrie macht. Die frühen organischen beschichtenden Moleküle sind Imidazol und Benzotriazole, die eine Antirostrolle spielen. Das späteste Molekül ist hauptsächlich Benzimidazol, das das Kupfer ist, das die Stickstofffunktionsgruppe zum PWB Bindung. Im folgenden Schweißverfahren wenn muss es nur eine organische beschichtende Schicht auf der kupfernen Oberfläche gibt, viele Schichten dort sein. Deshalb wird flüssiges Kupfer normalerweise dem chemischen Behälter hinzugefügt. Nachdem sie die erste Schicht beschichtet hat, adsorbiert die beschichtende Schicht kupfernes; Dann werden die organischen Beschichtungsmoleküle der zweiten Schicht mit Kupfer bis 20 kombiniert, oder sogar werden Hunderte von den organischen Beschichtungsmolekülen auf die kupferne Oberfläche konzentriert, die das mehrfache Aufschmelzlöten sicherstellen kann. Der Test zeigt, dass das späteste organische Beschichtungsverfahren gute Leistung in vielen bleifreien Schweißverfahren beibehalten kann. Der allgemeine Prozess des organischen Beschichtungsverfahrens fettet säuberndes → Mikro- Ätzungs→ in Essig einlegendes → reines Wasser Reinigungs-→ organisches Beschichtung → ab, und das prozesskontrollierte ist einfacher als andere Oberflächenbehandlungsprozesse.
3. Electroless Vernickelung/Goldimmersion: electroless Vernickelungs-/Goldimmersionsprozeß
Anders als organische Beschichtung scheint electroless Vernickelung/Goldimmersion, starke Rüstung auf PWB zu setzen; Darüber hinaus ist- die electroless Vernickelung/der Goldimmersionsprozeß nicht wie die organische Beschichtung als die Antirostsperrschicht, die nützlicher Gebrauch von PWB langfristig sein und gute elektrische Leistung erzielen kann. Deshalb ist- electroless Vernickelung/Goldimmersion, eine starke Schicht der NickelGoldlegierung mit guten elektrischen Eigenschaften auf der kupfernen Oberfläche einzuwickeln, die PWB für eine lange Zeit schützen kann; Darüber hinaus hat sie auch die Toleranz zur Umwelt, dass andere Oberflächenbehandlungsprozesse nicht haben. Der Grund für Vernickelung ist, dass Gold und Kupfer sich zerstreuen, und die Nickelschicht kann die Diffusion zwischen Gold und Kupfer verhindern; Wenn es keine Nickelschicht gibt, diffundiert das Gold in das Kupfer in einige Stunden. Ein anderer Vorteil der electroless Vernickelung/der Goldimmersion ist- die Stärke des Nickels. Nur Nickel mit einer Stärke von 5 Mikrometern kann die Expansion in der z-Richtung an der hohen Temperatur begrenzen. Darüber hinaus können electroless Vernickelung/Goldimmersion die Auflösung des Kupfers auch verhindern, die zur bleifreien Versammlung nützlich ist. Der allgemeine Prozess der electroless Vernickelung/des Goldes, die Prozess auslaugen, ist: saures Säubern→ Mikro, das auslaugendes → prepreg → Aktivierung → electroless Vernickelung → chemisches Gold ätzt. Es gibt hauptsächlich 6 chemische Behälter und bezieht fast 100 Chemikalien mit ein, also ist das prozesskontrollierte verhältnismäßig schwierig.
4. Silberner Immersionsprozeß der silbernen Immersion
Zwischen organischer Beschichtung und electroless Nickel-/Goldimmersion ist- der Prozess verhältnismäßig einfach und schnell; Er ist nicht so komplex wie electroless Vernickelung/Goldimmersion, noch ist- er eine starke Rüstung für PWB, aber er kann gute elektrische Leistung noch zur Verfügung stellen. Silber ist der kleine Bruder des Goldes. Selbst wenn herausgestellt, um zu erhitzen, können Feuchtigkeit und Verschmutzung, Silber gutes solderability noch instandhalten, aber es verliert Glanz. Silberne Immersion hat nicht die gute körperliche Stärke der electroless Vernickelung/der Goldimmersion, weil es kein Nickel unter der silbernen Schicht gibt. Darüber hinaus hat silberne Imprägnierung gute Speichereigenschaften, und es gibt keine Hauptschwierigkeiten, wenn es in Versammlung für einige Jahre nach silberner Imprägnierung gesetzt wird. Silberne Immersion ist eine Verschiebungsreaktion, die fast Submikronfeinsilberbeschichtung ist. Manchmal sind einige organische Substanzen im silbernen Immersionsprozeß, um eingeschlossen silberne Korrosion hauptsächlich zu verhindern und silberne Migration zu beseitigen; Es ist im Allgemeinen schwierig, diese Dünnschicht der organischer Substanz zu messen, und Analyse zeigt, dass das Gewicht des Organismus kleiner als 1% ist.
5. Zinnimmersion
Da alle Lötmittel auf Zinn basieren, kann die Zinnschicht irgendeine Art Lötmittel zusammenbringen. Von diesem Gesichtspunkt hat das Zinntauchverfahren große Entwicklungsaussichten. Jedoch in der Vergangenheit erschien das PWB Zinnbärte nach dem Zinntauchverfahren, und die Migration von Zinnbärten und von Zinn während des Schweißverfahrens würde Zuverlässigkeitsprobleme holen, also war der Gebrauch von Zinntauchverfahren begrenzt. Neuere, organische Zusätze wurden der Zinnimmersionslösung, die das Zinnschichtstrukturnehmen auf einer granulierten Struktur machen kann hinzugefügt, die vorhergehenden Probleme zu überwinden und auch gute Wärmebeständigkeit und solderability haben. Das Zinntauchverfahren kann eine halbleitende Verbindung des Flachkupferzinns bilden, die das Zinneintauchen haben das gleiche gute solderability als Heißluftplanieren ohne die Kopfschmerzen von Flachheit verursacht durch das Heißluftplanieren macht; Zinnimmersion hat auch kein Diffusionsproblem zwischen electroless Vernickelung/Goldimmersion asphaltiert - halbleitende Verbindungen des kupfernen Zinns können fest kombiniert werden. Die Zinnimmersionsplatte wird nicht zu lange gespeichert, und die Versammlung muss entsprechend der Reihenfolge der Zinnimmersion durchgeführt werden.
6. Andere Oberflächenbehandlungsprozesse
Andere Oberflächenbehandlungsprozesse werden weniger angewendet. Lassen Sie uns das Nickelvergolden und electroless die Palladiumauftragprozesse betrachten, die verhältnismäßig angewendet sind. Nickelvergolden ist der Begründer der PWB-Oberflächenbehandlungstechnologie. Es ist seit dem Auftauchen von PWB und hat allmählich in andere Methoden seit damals erschienen entwickelt. Es ist zu eine Schicht Nickel auf dem PWB-Oberflächenleiter zuerst und dann überziehen eine Schicht Gold. Vernickelung ist hauptsächlich, die Diffusion zwischen Gold und Kupfer zu verhindern. Es gibt zwei Arten Nickelvergolden: weiches Vergolden (reines Gold, die Goldoberfläche schaut nicht hell) und hartes Vergolden (die Oberfläche ist glatt und, haltbar hart, enthält Kobalt und andere Elemente, und die Goldoberfläche schaut hell). Weiches Gold wird hauptsächlich für die Herstellung von Golddrähten während des Chipverpackens benutzt; Hartes Gold wird hauptsächlich für elektrische Verbindung an nicht gelöteten Plätzen benutzt. In Betracht der Kosten führt die Industrie häufig selektiven Überzug durch Bildübertragung durch, um den Gebrauch des Goldes zu verringern.
Zur Zeit fährt der Gebrauch von selektivem Vergolden in der Industrie fort sich zu erhöhen, die an der Schwierigkeit im prozesskontrollierten der electroless Vernickelungs-/Goldauslaugung hauptsächlich liegt. Unter normalen Umständen führt Schweißen zu die Bröckligkeit des überzogenen Goldes, das die Nutzungsdauer verkürzt, also ist es notwendig auf, dem überzogenen Gold zu schweißen zu vermeiden; Jedoch seit dem Gold in der electroless Vernickelung/in der Goldimmersion ist- sehr dünn und konsequent, tritt Bröckligkeit selten auf. Der Prozess des electroless Palladiumauftrages ist dem der electroless Vernickelung ähnlich. Der Hauptprozeß ist, Palladiumionen auf Palladium auf der katalytischen Oberfläche durch ein Reduktionsmittel zu verringern (wie Natriumdihydrogen hypophosphite). Das eben erzeugte Palladium kann ein Katalysator werden, zum der Reaktion zu fördern, damit jede mögliche Stärke der Palladiumbeschichtung erreicht werden kann. Die Vorteile des electroless Palladiumauftrages sind gut, Zuverlässigkeit, Wärmebeständigkeit und Oberflächenflachheit schweißend.
vier
Auswahl des Oberflächenbehandlungsprozesses
Die Auswahl des Oberflächenbehandlungsprozesses hängt hauptsächlich von der Art von abschließenden zusammengebauten Komponenten ab; Der Oberflächenbehandlungsprozeß beeinflußt die Produktion, den Zusammenbau und den abschließenden Gebrauch von PWB. Das Folgen stellt speziell die Gebrauchsgelegenheiten der fünf allgemeinen Oberflächenbehandlungsprozesse vor.
1. Heißluftplanieren
Die Heißluft, die spielte planiert einmal, eine Führungsrolle im PWB-Oberflächenbehandlungsprozeß. In den achtziger Jahren mehr als setzten Drei viertel von PCBs Heißluftplanierentechnologie ein, aber die Industrie hat den Gebrauch von Heißluftplanierentechnologie in den letzten zehn Jahren verringert. Es wird dass ungefähr 25% geschätzt - 40% von PCBs setzen jetzt Heißluftplanierentechnologie ein. Die Heißluft, die Prozess planiert, ist schmutzig gefährlich, stinkend und, also ist es nie ein Lieblingsprozeß gewesen. Jedoch ist das Heißluftplanieren ein ausgezeichneter Prozess für größere Komponenten und Drähte mit größerem Abstand. Im PWB mit hoher Dichte, beeinflußt die Flachheit des Heißluftplanierens die folgende Versammlung; Deshalb wird die Heißluft, die Prozess planiert, im Allgemeinen nicht für HDI-Brett benutzt. Mit dem Fortschritt der Technologie, ist das Heißluft, den Prozess planierend, der für das Zusammenbauen von QFP und von BGA mit kleinerem Abstand passend ist, in der Industrie erschienen, aber sie wird selten in der Praxis angewendet. Zur Zeit verwenden einige Fabriken organische Beschichtung und electroless Nickel-/Goldtauchverfahren, um die Heißluft zu ersetzen, die Prozess planiert; Technologische Entwicklung hat auch einige Fabriken geführt, Zinn und silberne Imprägnierungsprozesse anzunehmen. Darüber hinaus hat die Tendenz von bleifreiem in den letzten Jahren weiter den Gebrauch von Heißluftplanieren eingeschränkt. Obgleich das so genannte bleifreie Heißluftplanieren erschienen ist, bezieht möglicherweise es die Kompatibilität der Ausrüstung mit ein.
2. organische Beschichtung
Es wird dass zur Zeit, über 25% geschätzt - 30% von PCBs setzen organische beschichtende Technologie ein, und dieser Anteil ist gestiegen (es ist wahrscheinlich, dass organische Beschichtung jetzt an erster Stelle Heißluftplanieren übertroffen hat). Das organische Beschichtungsverfahren kann auf einfachem PCBs und High-Techem PCBs, wie einseitigem Fernsehen PCBs und des mit hoher Dichte Verpackenbrettern Chips verwendet werden. Für BGA ist organische Beschichtung auch weitverbreitet. Wenn PWB keine Grundanforderungen für Flächenanschluss- oder Speicherungszeitraum hat, ist organische Beschichtung der idealste Oberflächenbehandlungsprozeß.
3. Electroless Vernickelung/Goldimmersion: electroless Vernickelungs-/Goldimmersionsprozeß
Anders als organische Beschichtung wird es hauptsächlich auf Brettern mit Verbindungsgrundanforderungen und dem Leben der langen Lagerung auf der Oberfläche, wie dem Schlüsselbereich von Handys, dem Eckverbindungsbereich des Routeroberteils und dem elektrischen Kontaktgebiet der elastischen Verbindung der Chipprozessoren verwendet. Wegen der Flachheit des Heißluftplanierens und des Abbaus des organischen beschichtenden Flusses, waren- electroless Vernickelung/Goldimmersion in den neunziger Jahren weitverbreitet; Später wegen des Auftrittes der schwarzen Scheibe und der spröden Nickelphosphorlegierung, wurde die Anwendung der electroless Vernickelung/des Goldtauchverfahrens verringert. Jedoch zur Zeit hat fast jede High-Teche PWB-Fabrik die electroless Vernickelung/Gold, die Linien eintauchen. , dass das Lötmittelgelenk beim Entfernen, die spröde wird halbleitende Verbindung des kupfernen Zinns betrachtend, treten viele Probleme an der halbleitenden Verbindung des verhältnismäßig spröden Nickelzinns auf. Deshalb benutzen fast alle tragbaren elektronischen Produkte (wie Handys) die kupfernen Lötmittelgelenke der halbleitenden Verbindung des Zinns, die durch organische Beschichtung, silberne Immersion oder Zinnimmersion gebildet werden, während electroless Vernickelung/Goldimmersion verwendet wird, um die Schlüsselbereiche, Kontaktgebiete und EMS zu bilden, die Bereiche abschirmen. Es wird dass zur Zeit, ungefähr 10% geschätzt - 20% von PCBs verwenden electroless Vernickelung/Goldtauchverfahren.
4. silberne Immersion
Es ist billiger als electroless Vernickelung/Goldimmersion. Wenn PWB Verbindungsgrundanforderungen und -bedarf hat, Kosten zu verringern, ist silberne Immersion eine gute Wahl; Zusätzlich zur guten Flachheit und zum Kontakt der silbernen Immersion, sollte der silberne Immersionsprozeß vorgewählt werden. Silberne Immersion ist in den Kommunikationsprodukten, Automobile, Computerperipherie und auch im Hochgeschwindigkeitssignalentwurf weitverbreitet. Silberne Imprägnierung kann in den Hochfrequenzsignalen auch verwendet werden wegen seiner ausgezeichneten elektrischen Eigenschaften, die durch andere Oberflächenbehandlungen nicht angepasst sind. EMS empfiehlt den silbernen Immersionsprozeß, weil zusammenzubauen ist einfach und hat gutes inspectability. Jedoch wegen der Defekte wie Trübungs- und Lötmittelloch in der silbernen Immersion, ist sein Wachstum langsam (aber nicht verringert). Es wird dass zur Zeit, ungefähr 10% - 15% des PCBs-Gebrauchssilber-Imprägnierungsprozesses geschätzt.
5. Zinnimmersion
Zinn ist in den Oberflächenbehandlungsprozeß für ein fast Jahrzehnt eingeführt worden, und das Auftauchen dieses Prozesses ist das Ergebnis der Anforderungen der Produktionsautomatisierung. Die Zinnimmersion holt keine neuen Elemente in das Lötmittelgelenk, das für die Kommunikationsrückwand besonders passend ist. Zinn verliert solderability über dem Speicherungszeitraum des Brettes hinaus, also werden bessere Lagerbedingungen für Zinnimmersion angefordert. Darüber hinaus liegt der Gebrauch von Zinnimmersionsprozeß am Vorhandensein von Karzinogenen eingeschränktes. Es wird dass zur Zeit, ungefähr 5% geschätzt - 10% von PCBs verwenden das Zinntauchverfahren. V Schlussfolgerung mit den höheren und höheren Anforderungen von Kunden, den strengeren Umgebungsbedingungen und den mehr und mehr Oberflächenbehandlungsprozessen, scheint es, dass es ein bisschen verwirrend und verwirrend ist, zu wählen, welcher Oberflächenbehandlungsprozeß mit Entwicklungsaussichten und stärkerer Vielseitigkeit. Es ist unmöglich, genau vorauszusagen, wohin PWB-Oberflächenbehandlungstechnologie in der Zukunft geht. Auf jeden Fall müssen das Erfüllen von Kundenanforderungen und das Schützen der Umwelt zuerst getan werden!