Com o aprimoramento contínuo de exigências humanas para o ambiente vivo, os problemas ambientais envolvidos no processo de produção do PWB são particularmente proeminentes. Presentemente, conduza e o bromo é os assuntos os mais quentes; Sem chumbo e halogênio-livre afetará o desenvolvimento do PWB em muitos aspectos. Embora presentemente, as mudanças no processo do tratamento de superfície de PWB não sejam grandes, que parece ser uma coisa distante, deve-se notar que as mudanças lentas a longo prazo conduzirão às grandes mudanças. Com o aumento chama para a proteção ambiental, o processo do tratamento de superfície de PWB mudará certamente dramaticamente no futuro.
Finalidade do tratamento de superfície
A finalidade a mais básica do tratamento de superfície é assegurar o bom solderability ou o desempenho elétrico. Desde o cobre na natureza tende a existir sob a forma do óxido no ar, é pouco suscetível de permanecer por muito tempo como o cobre original, assim que precisa de ser tratado em outras maneiras. Embora no conjunto subsequente, o fluxo forte pode ser usado para remover a maioria dos óxidos de cobre, o fluxo forte próprio não é fácil de remover, assim que a indústria geralmente não usa o fluxo forte.
Processo comum do tratamento de superfície
Presentemente, há muitos processos do tratamento de superfície do PWB, comuns está quente-ar que nivelam, revestimento orgânico, um chapeamento de níquel electroless/ouro que mergulham, o mergulho de prata e a lata que mergulham, que sejam introduzidos um por um abaixo.
1. Nivelamento do ar quente
O nivelamento do ar quente, igualmente conhecido como a solda do ar quente que nivela, é um processo de revestir a solda derretida da ligação da lata na superfície do PWB e de nivelá-la (sopro) com ar comprimido caloroso para formar uma camada de revestimento que seja resistente à oxidação de cobre e forneça o bom solderability. Após o ar quente que nivela, o composto intermetallic da solda e da lata de cobre do cobre do formulário na junção. A espessura da solda que protege a superfície de cobre é aproximadamente 1-2 mil. O PWB será imergido na solda derretida durante o nivelamento do ar quente; A faca de ar funde para fora a solda líquida antes que a solda solidifique; A faca do vento pode minimizar o menisco da solda na superfície de cobre e impedir a construção de uma ponte sobre da solda. O nivelamento do ar quente é dividido no tipo vertical e no tipo horizontal. Em linhas gerais, o tipo horizontal é melhor, principalmente porque o ar quente horizontal que nivela o revestimento é mais uniforme e pode realizar a produção automática. O processo geral de ar quente que nivela o processo é: Micro → de gravação com água-forte que pré-aquece a limpeza de pulverização de revestimento do → da lata do → do fluxo do →.
2. Revestimento orgânico
O processo de revestimento orgânico é diferente de outros processos do tratamento de superfície em que atua como uma camada de barreira entre o cobre e o ar; O processo de revestimento orgânico é simples e o custo é baixo, que faz amplamente utilizado na indústria. As moléculas de revestimento orgânicas adiantadas são imidazole e benzotriazole, que jogam um anti papel da oxidação. A molécula a mais atrasada é principalmente o benzimidazole, que é o cobre que ligação quìmica o grupo funcional do nitrogênio ao PWB. No processo de solda subsequente, se há somente uma camada de revestimento orgânica na superfície de cobre, lá deve estar muitas camadas. Eis porque o cobre líquido é adicionado geralmente ao tanque químico. Após ter revestido a primeira camada, a camada de revestimento fixa de cobre; As moléculas orgânicas do revestimento da segunda camada são combinadas então com o cobre até 20 ou mesmo as centenas de moléculas orgânicas do revestimento são concentradas na superfície de cobre, que pode assegurar a solda de reflow múltipla. O teste mostra que o processo de revestimento orgânico o mais atrasado pode manter o bom desempenho em muitos processos de solda sem chumbo. O processo geral de processo orgânico do revestimento está desengraxando → orgânico de limpeza de conservação em vinagre de gravação com água-forte do revestimento do → da água pura do → do → do → o micro que limpa, e o controle de processos é mais fácil do que outros processos do tratamento de superfície.
3. Chapeamento de níquel/imersão Electroless do ouro: chapeamento de níquel/processo electroless imersão do ouro
Ao contrário do revestimento orgânico, o chapeamento de níquel/imersão electroless do ouro parece pôr a armadura grossa sobre o PWB; Além, o chapeamento de níquel/o processo electroless imersão do ouro não é como o revestimento orgânico como a anti camada de barreira da oxidação, que pode ser a longo prazo uso útil do PWB e conseguir o bom desempenho elétrico. Consequentemente, o chapeamento de níquel/imersão electroless do ouro é envolver uma camada grossa de liga de ouro do níquel com boas propriedades elétricas na superfície de cobre, que pode proteger o PWB por muito tempo; Além, igualmente tem a tolerância ao ambiente que outros processos do tratamento de superfície não têm. A razão para o chapeamento de níquel é que o ouro e o cobre se difundirão, e a camada do níquel pode impedir a difusão entre o ouro e o cobre; Se não há nenhuma camada do níquel, o ouro difundirá no cobre em algumas horas. Uma outra vantagem do chapeamento de níquel/imersão electroless do ouro é a força do níquel. Somente o níquel com uma espessura de 5 mícrons pode limitar a expansão no sentido de Z na alta temperatura. Além, o chapeamento de níquel/imersão electroless do ouro pode igualmente impedir a dissolução do cobre, que será benéfica ao conjunto sem chumbo. O processo geral de chapeamento de níquel electroless/ouro que lixivia o processo é: micro do → da limpeza ácida que grava do → electroless do chapeamento de níquel do → da ativação do → do prepreg do → o ouro químico que lixivia. Há principalmente 6 tanques químicos, envolvendo quase 100 produtos químicos, assim que o controle de processos é relativamente difícil.
4. Processo de prata da imersão da imersão de prata
Entre o revestimento orgânico e a imersão electroless do níquel/ouro, o processo é relativamente simples e rápido; Não é tão complexo quanto o chapeamento de níquel/imersão electroless do ouro, nem é uma armadura grossa para o PWB, mas pode ainda fornecer o bom desempenho elétrico. A prata é o irmão mais novo do ouro. Mesmo quando exposto para aquecer-se, a umidade e a poluição, prata podem ainda manter o bom solderability, mas perderá o brilho. A imersão de prata não tem a boa força física do chapeamento de níquel/imersão electroless do ouro porque não há nenhum níquel sob a camada de prata. Além, a impregnação de prata tem boas propriedades do armazenamento, e não haverá nenhum problema grave quando é posto no conjunto por alguns anos após a impregnação de prata. A imersão de prata é uma reação de deslocamento, que seja revestimento de prata puro quase submicrónico. Às vezes, algumas substâncias orgânicas são incluídas no processo de prata da imersão, para impedir principalmente a corrosão de prata e para eliminar a migração de prata; É geralmente difícil medir esta camada fina de matéria orgânica, e a análise mostra que o peso do organismo é menos de 1%.
5. Imersão da lata
Desde que todas as soldas são baseadas na lata, a camada da lata pode combinar qualquer tipo de solda. Deste ponto de vista, o processo de mergulho da lata tem grandes perspectivas do desenvolvimento. Contudo, no passado, o PWB apareceu as suiças da lata após o processo de mergulho da lata, e a migração das suiças da lata e da lata durante o processo de solda traria problemas da confiança, assim que o uso do processo de mergulho da lata era limitado. Uns aditivos mais atrasados, orgânicos foram adicionados à solução da imersão da lata, que pode fazer a tomada da estrutura de camada da lata em uma estrutura granulada, para superar os problemas precedentes, e igualmente têm a bons estabilidade térmica e solderability. O processo de mergulho da lata pode formar um composto intermetallic da lata de cobre lisa, que faça o mergulho da lata tenha o mesmo bom solderability que o quente-ar que nivela sem a dor de cabeça do nivelamento causada pelo nivelamento do quente-ar; A imersão da lata igualmente não tem nenhum problema de difusão entre o chapeamento de níquel electroless/os metais imersão do ouro - os compostos intermetallic da lata de cobre podem firmemente ser combinados. A placa da imersão da lata não será armazenada durante bastante tiempo, e o conjunto deve ser realizado de acordo com a sequência da imersão da lata.
6. Outros processos do tratamento de superfície
Outros processos do tratamento de superfície são aplicados menos. Deixe-nos olhar o chapeamento de ouro do níquel e os processos electroless do chapeamento de paládio que são relativamente mais aplicados. O chapeamento de ouro do níquel é o autor da tecnologia do tratamento de superfície do PWB. Apareceu desde a emergência do PWB, e evoluiu gradualmente em outros métodos desde então. É a chapear uma camada de níquel no condutor da superfície do PWB primeiramente e então uma camada de ouro. O chapeamento de níquel é principalmente impedir a difusão entre o ouro e o cobre. Há dois tipos de chapeamento de ouro do níquel: chapeamento de ouro macio (o ouro puro, a superfície do ouro não olha brilhante) e chapeamento de ouro duro (a superfície é lisa e dura, desgaste-resistente, contém o cobalto e os outros elementos, e a superfície do ouro olha brilhante). O ouro macio é usado principalmente fazendo fios do ouro durante o empacotamento da microplaqueta; O ouro duro é usado principalmente para a interconexão elétrica em lugares não soldados. Considerando o custo, a indústria realiza frequentemente o chapeamento seletivo por transferência de imagem para reduzir o uso do ouro.
Presentemente, o uso do chapeamento de ouro seletivo na indústria continua a aumentar, que é principalmente devido à dificuldade no controle de processos do chapeamento de níquel/lixiviação electroless do ouro. Em circunstâncias normais, a soldadura conduzirá à fragilização do ouro chapeado, que encurtará a vida útil, assim que é necessário evitar soldar no ouro chapeado; Contudo, desde o ouro no chapeamento de níquel/imersão electroless do ouro é muito fino e consistente, a fragilização ocorre raramente. O processo de chapeamento de paládio electroless é similar àquele do chapeamento de níquel electroless. O processo principal é reduzir íons do paládio ao paládio na superfície catalítica através de um agente de diminuição (tal como o hypophosphite do dihydrogen do sódio). O paládio recentemente gerado pode transformar-se um catalizador para promover a reação, de modo que toda a espessura do revestimento do paládio possa ser obtida. As vantagens do chapeamento de paládio electroless são boas soldando a confiança, a estabilidade térmica e o nivelamento de superfície.
quatro
Seleção do processo do tratamento de superfície
A seleção do processo do tratamento de superfície depende principalmente do tipo de componentes montados finais; O processo do tratamento de superfície afetará a produção, o conjunto e o uso final do PWB. O seguinte introduzirá especificamente as ocasiões do uso dos cinco processos comuns do tratamento de superfície.
1. nivelamento do ar quente
O ar quente que nivela jogou uma vez um papel determinante no processo do tratamento de superfície do PWB. Nos anos 80, mais de três quartos de PCBs usaram o quente-ar que nivela a tecnologia, mas a indústria tem reduzido o uso do quente-ar que nivela a tecnologia na última década. Calcula-se que aproximadamente 25% - 40% de PCBs usam agora o quente-ar que nivela a tecnologia. O ar quente que nivela o processo é sujo, fétido e perigoso, assim que nunca foi um processo favorito. Contudo, o nivelamento do ar quente é um processo excelente para componentes e fios maiores com afastamento maior. No PWB com alto densidade, o nivelamento do nivelamento do ar quente afetará o conjunto subsequente; Consequentemente, o ar quente que nivela o processo não é usado geralmente para a placa de HDI. Com o progresso da tecnologia, o quente-ar que nivela o processo apropriado para montar QFP e BGA com afastamento menor apareceu na indústria, mas é aplicado raramente na prática. Presentemente, algumas fábricas usam o revestimento orgânico e o processo de mergulho electroless do níquel/ouro para substituir o ar quente que nivela o processo; O desenvolvimento tecnologico igualmente conduziu algumas fábricas adotar a lata e os processos de prata da impregnação. Além, a tendência de sem chumbo nos últimos anos restringiu mais o uso do nivelamento do ar quente. Embora o nivelamento sem chumbo assim chamado do ar quente apareça, pode envolver a compatibilidade do equipamento.
2. revestimento orgânico
Calcula-se que presentemente, aproximadamente 25% - 30% de PCBs usam a tecnologia de revestimento orgânica, e esta proporção tem aumentado (é provável que o revestimento orgânico tem ultrapassado agora o quente-ar que nivela no primeiro lugar). O processo de revestimento orgânico pode ser usado em PCBs de tecnologia obsoleta e em alto-tecnologia PCBs, tal como a tevê único-tomada partido PCBs e placas de empacotamento da microplaqueta do alto densidade. Para BGA, o revestimento orgânico é igualmente amplamente utilizado. Se o PWB não tem nenhuma exigência funcional para o período de conexão de superfície ou de armazenamento, o revestimento orgânico será o processo o mais ideal do tratamento de superfície.
3. chapeamento de níquel/imersão Electroless do ouro: chapeamento de níquel/processo electroless imersão do ouro
Ao contrário do revestimento orgânico, é usado principalmente em placas com exigências funcionais da conexão e em vida de armazenamento longo na superfície, tal como os pontos chave dos telefones celulares, a área da conexão de borda do escudo do router e a área de contato elétrico da conexão elástica de processadores da microplaqueta. Devido ao nivelamento do nivelamento do quente-ar e da remoção do fluxo de revestimento orgânico, o chapeamento de níquel electroless/imersão do ouro era amplamente utilizados nos anos 90; Mais tarde, devido à aparência do disco preto e da liga frágil do fósforo do níquel, a aplicação do chapeamento de níquel electroless/processo de mergulho do ouro foi reduzida. Contudo, presentemente, quase cada fábrica do PWB da alto-tecnologia tem o chapeamento de níquel electroless/ouro que mergulha linhas. Considerando que a junção da solda se tornará frágil ao remover o composto intermetallic da lata de cobre, muitos problemas ocorrerão no composto intermetallic da lata relativamente frágil do níquel. Consequentemente, quase todos os produtos eletrônicos portáteis (tais como telefones celulares) usam as junções de cobre da solda do composto intermetallic da lata formadas pelo revestimento orgânico, pela imersão de prata ou pela imersão da lata, quando o chapeamento de níquel/imersão electroless do ouro for usado para formar os pontos chave, as áreas de contato e o IEM protegendo áreas. Calcula-se que presentemente, aproximadamente 10% - 20% de PCBs usam o chapeamento de níquel electroless/processo de mergulho do ouro.
4. imersão de prata
É mais barato do que o chapeamento de níquel/imersão electroless do ouro. Se o PWB tem exigências e necessidades funcionais da conexão reduzir custos, a imersão de prata é uma boa escolha; Além do que o bons nivelamento e contato da imersão de prata, o processo de prata da imersão deve ser selecionado. A imersão de prata é amplamente utilizada em produtos de uma comunicação, automóveis, periféricos de computador, e igualmente no projeto de alta velocidade do sinal. A impregnação de prata pode igualmente ser usada em sinais de alta frequência devido a suas propriedades elétricas excelentes ímpares por outros tratamentos de superfície. O EMS recomenda o processo de prata da imersão porque é fácil montar e tem o bom inspectability. Contudo, devido aos defeitos como manchar e solde o furo na imersão de prata, seu crescimento é lento (mas não diminuído). Calcula-se que presentemente, aproximadamente 10% - 15% do processo da impregnação da prata do uso de PCBs.
5. imersão da lata
A lata foi introduzida no processo do tratamento de superfície por quase uma década, e a emergência deste processo é o resultado das exigências da automatização da produção. A imersão da lata não traz nenhuns elementos novos na junção da solda, que é especialmente apropriada para a placa traseira de uma comunicação. A lata perderá o solderability além do período de armazenamento da placa, assim que as melhores condições de armazenamento são exigidas para a imersão da lata. Além, o uso do processo da imersão da lata é restringido devido à presença de carcinogêneos. Calcula-se que presentemente, aproximadamente 5% - 10% de PCBs usam o processo de mergulho da lata. V conclusão com as exigências mais altas e mais altas dos clientes, exigências ambientais mais restritas e processos do tratamento cada vez mais de superfície, parece que é um pouco desconcertante e desconcertante escolher que processo do tratamento de superfície com perspectivas do desenvolvimento e versatilidade mais forte. É impossível prever exatamente aonde a tecnologia do tratamento de superfície do PWB irá no futuro. Em todo caso, cumprir exigências do cliente e proteger o ambiente devem ser feitas primeiramente!