Con il miglioramento continuo dei requisiti umani dell'ambiente di vita, i problemi ambientali in questione nel processo di produzione del PWB sono particolarmente prominenti. Attualmente, conduca ed il bromo è gli argomenti più caldi; Senza piombo e senza alogeno colpirà lo sviluppo del PWB in molti aspetti. Sebbene attualmente, i cambiamenti nel processo del trattamento di superficie del PWB non siano grandi e sembri che sia ancora una cosa distante, dovrebbe essere notato che i cambiamenti lenti a lungo termine condurranno ai grandi cambiamenti. Con la richiesta aumentante di protezione dell'ambiente, il processo del trattamento di superficie del PWB certamente subirà in futuro i grandi cambiamenti.
Scopo del trattamento di superficie
Lo scopo di base del trattamento di superficie è di assicurare il buon solderability o la prestazione elettrica. Da rame in natura tende ad esistere sotto forma di ossido nell'aria, è improbabile rimanere a lungo come rame originale, in modo da altri trattamenti sono richiesti per rame. Sebbene nell'assemblea successiva, il forte cambiamento continuo possa essere usato per rimuovere la maggior parte dell'ossido di rame, non è facile da rimuovere il forte cambiamento continuo stesso, in modo dall'industria non usa generalmente il forte cambiamento continuo.
Processo comune di trattamento di superficie
Attualmente, ci sono molti processi del trattamento di superficie del PWB, compreso aria calda che livella, rivestimento organico, nichelatura electroless/oro che immergono, la immersione d'argento e latta che immergono, che saranno presentati uno per uno.
1. Livellamento dell'aria calda
Il livellamento dell'aria calda, anche conosciuto come la lega per saldatura dell'aria calda che livella, è un processo di ricoprire la lega di piombo fusa della latta sulla superficie del PWB e del livellamento (soffiare) con l'aria compressa riscaldata per formare uno strato ricoprente che è resistente all'ossidazione di rame e fornisce il buon solderability. Il composto intermetallico della latta di rame è formato alla giunzione della lega per saldatura e del rame livellando dell'aria calda. Lo spessore della lega per saldatura che protegge la superficie di rame è circa 1-2 mil. Il PWB sarà immerso in lega per saldatura fusa durante il livellamento dell'aria calda; Il coltello di aria soffia la lega per saldatura liquida prima che la lega per saldatura solidifichi; La lama del vento può minimizzare il menisco della lega per saldatura sulla superficie di rame ed impedire gettare un ponte della lega per saldatura. Il livellamento dell'aria calda è diviso in tipo verticale ed in tipo orizzontale. È considerato generalmente che il tipo orizzontale sia migliore, pricipalmente perché l'aria calda orizzontale che livella il rivestimento è più uniforme e può realizzare la produzione automatica. Il processo generale di aria calda che livella il processo è: Micro → d'incisione che preriscalda pulizia di spruzzatura del → della latta del → di cambiamento continuo del rivestimento del →.
2. Rivestimento organico
Il processo di rivestimento organico è differente da altri processi del trattamento di superficie in quanto che funge da strato di sbarramento fra rame ed aria; La tecnologia ricoprente organica è basso costo semplice e, che lo rende ampiamente usato nell'industria. Le molecole ricoprenti organiche in anticipo sono imidazolo e benzotriazolo, che svolgono il ruolo della prevenzione di ruggine. L'ultima molecola è pricipalmente benzimidazolo, che è il rame che chimico legame il gruppo funzionale dell'azoto al PWB. Nel processo di saldatura successivo, se c'è soltanto uno strato ricoprente organico sulla superficie di rame, non è possibile. Ci devono essere molti strati. Ecco perché il rame liquido si aggiunge solitamente al carro armato chimico. Dopo avere ricoperto il primo strato, lo strato ricoprente adsorbe di rame; Poi, le molecole ricoprenti organiche del secondo strato si combinano con rame fino a 20 o persino 100 volte delle molecole organiche del rivestimento si riuniscono sulla superficie di rame, che può assicurare la saldatura di riflusso multipla. L'esperimento indica che l'ultima tecnologia ricoprente organica può tenere la buona prestazione in molti processi di saldatura senza piombo. Il processo generale del processo di rivestimento organico è: micro pulizia organica di pulizia di marinatura d'incisione di sgrassamento del → del rivestimento del → dell'acqua pura del → del → del →. Il controllo dei processi è più facile di altri processi del trattamento di superficie.
3. processo electroless Electroless di nichelatura immersione dell'oro/di nichelatura/immersione dell'oro
A differenza di rivestimento organico, l'impregnazione electroless oro/di nichelatura sembra mettere l'armatura spessa sul PWB; Inoltre, la nichelatura electroless/processo di immersione dell'oro non è come il rivestimento organico come lo strato di sbarramento antiruggine. Può essere a lungo termine uso utile del PWB e raggiungere la buona prestazione elettrica. Di conseguenza, la nichelatura/immersione electroless dell'oro è di avvolgere uno strato spesso del legha d'oro del nichel con le buone proprietà elettriche sulla superficie di rame, che può proteggere a lungo il PWB; Inoltre, inoltre ha tolleranza ambientale che altri processi del trattamento di superficie non hanno. La ragione per nichelatura è che l'oro ed il rame si diffonderanno e lo strato del nichel può impedire la diffusione fra oro e rame; Senza lo strato del nichel, l'oro si diffonderà nel rame entro le ore. Un altro vantaggio di impregnazione electroless oro/di nichelatura è la forza di nichel. Soltanto 5 micron di nichel possono limitare l'espansione nella direzione di Z a temperatura elevata. Inoltre, la nichelatura/immersione electroless dell'oro può anche impedire la dissoluzione di rame, che sarà utile per l'assemblea senza piombo. Il processo generale di nichelatura electroless/di oro che liscivia il processo è: micro di pulizia acido del → che incide l'oro electroless del → electroless di nichelatura del → di attivazione del → del prepreg del → che liscivia. Ci sono pricipalmente 6 carri armati chimici, comprendenti quasi 100 prodotti chimici, in modo dal controllo dei processi è difficile.
4. Processo di lisciviazione d'argento
Fra rivestimento organico e nichelatura electroless/oro che lisciviano, il processo è relativamente semplice e veloce; Non è complicato quanto la nichelatura/immersione electroless dell'oro, né mette uno strato spesso dell'armatura sul PWB, ma può ancora fornire la buona prestazione elettrica. L'argento è il fratello piccolo di oro. Anche se esposto per riscaldare, l'umidità e l'inquinamento, argento possono ancora mantenere il buon solderability, ma perderà il lustro. L'immersione d'argento non ha la buona forza fisica di nichelatura/immersione electroless dell'oro perché non c'è nichel nell'ambito dello strato d'argento. Inoltre, l'impregnazione d'argento ha buona proprietà di stoccaggio e non ci sarà grande problema quando è messo nell'assemblea per parecchi anni dopo l'impregnazione d'argento. L'impregnazione d'argento è una reazione di spostamento, che è quasi rivestimento d'argento puro di submicron. A volte, alcune sostanze organiche sono incluse nel corso della lisciviazione d'argento, pricipalmente per impedire la corrosione d'argento e per eliminare la migrazione d'argento; È generalmente difficile da misurare questo strato sottile della materia organica e l'analisi indica che il peso dell'organismo è meno di 1%.
5. Immersione della latta
Poiché tutte le leghe per saldatura sono basate su latta, lo strato della latta può abbinare qualunque tipo di lega per saldatura. Da questo punto di vista, il processo di immersione della latta ha grandi prospettive dello sviluppo. Tuttavia, le basette della latta compaiono dopo che il PWB precedente è immerso in latta. Durante il processo di saldatura, la migrazione delle basette della latta e la latta porteranno i problemi dell'affidabilità. Di conseguenza, l'uso del processo di immersione della latta è limitato. Gli additivi successivi e organici si sono aggiunti alla soluzione di immersione della latta, che può fare la struttura di strato della latta compare struttura granulare, superare i problemi precedenti ed ha la buoni stabilità termica e solderability. Il processo di immersione della latta può formare un composto intermetallico della latta di rame piana, che fa la immersione della latta ha lo stesso buon solderability come livellamento ad aria calda senza l'emicrania di planarità causata dal livellamento ad aria calda; Non c'è problema di diffusione fra nichelatura electroless/oro che immerge i metalli nella immersione della latta - i composti intermetallici della latta di rame possono essere legati saldamente insieme. Il piatto di immersione della latta non sarà immagazzinato per troppo tempo e l'assemblea deve essere effettuata secondo la sequenza dell'immersione della latta.
6. Altri processi di trattamento di superficie
Altri processi del trattamento di superficie più di meno si applicano. La doratura del nichel ed i processi electroless di placcatura al palladio che sono relativamente applicati sono come segue. La doratura del nichel è il creatore del processo del trattamento di superficie del PWB. È comparso dall'aspetto del PWB e gradualmente si è evoluta in altri metodi. È ad in primo luogo di ricoprire il conduttore sulla superficie del PWB di strato di nichel e poi strato di oro. La nichelatura è pricipalmente di impedire la diffusione fra oro e rame. Ci sono attualmente due tipi di dorature del nichel: doratura morbida (l'oro puro, la superficie dell'oro non sembra luminoso) e doratura dura (la superficie è regolare e dura, resistente all'uso, contiene il cobalto ed altri elementi e la superficie dell'oro sembra luminosa). L'oro molle pricipalmente è usato per il cavo dell'oro durante l'imballaggio del chip; L'oro duro pricipalmente è usato per il collegamento elettrico ai posti non saldati. In considerazione del costo, l'industria usa spesso il metodo di trasferimento di immagine affinchè la placcatura selettiva riduca l'uso di oro.
Attualmente, l'uso di doratura selettiva nell'industria continua ad aumentare, che è pricipalmente dovuto la difficoltà nel controllo del processo di lisciviazione electroless oro/di nichelatura. In circostanze normali, la saldatura condurrà all'infragilimento di oro placcato, che accorcerà il tempo di impiego. Di conseguenza, saldare sull'oro placcato dovrebbe essere evitata; Tuttavia, dovuto l'oro sottile e coerente di nichelatura/immersione electroless dell'oro, l'infragilimento accade raramente. Il processo della placcatura al palladio electroless è simile a quello di nichelatura electroless. Il processo principale è di ridurre gli ioni del palladio a palladio sulla superficie catalitica attraverso un agente riduttore (quale il hypophosphite del diidrogeno del sodio). Il palladio formato di recente può trasformarsi in in un catalizzatore per promuovere la reazione, in modo da tutto lo spessore del rivestimento del palladio può essere ottenuto. I vantaggi della placcatura al palladio electroless sono buoni saldando l'affidabilità, la stabilità termica e la planarità di superficie.
Selezione del processo di trattamento di superficie
La scelta del processo del trattamento di superficie pricipalmente dipende dal tipo di componenti montate finali; Il processo del trattamento di superficie colpirà la produzione, il montaggio e l'uso finale del PWB. Seguire specificamente introdurrà le occasioni dell'applicazione dei cinque processi comuni del trattamento di superficie.
1. Livellamento dell'aria calda
L'aria calda che livella ha svolto una volta un ruolo di primo piano nel processo del trattamento di superficie del PWB. Negli anni 80, più di tre quarti di PCBs ha usato la tecnologia di livellamento ad aria calda. Tuttavia, l'industria sta riducendo l'uso della tecnologia di livellamento ad aria calda negli ultimi dieci anni. È stimato che circa 25% - 40% di PCBs attualmente usano la tecnologia di livellamento ad aria calda. L'aria calda che livella il processo è sporca, puzzolente e pericolosa, in modo da non è stato mai un processo favorito. Tuttavia, il livellamento dell'aria calda è un processo eccellente per le più grandi componenti e cavi con più grande gioco. Nel PWB con alta densità, la planarità del livellamento dell'aria calda colpirà l'assemblea successiva; Di conseguenza, l'aria calda che livella il processo non è usata generalmente per i bordi di HDI. Con il progresso della tecnologia, l'aria calda che livella il processo adatto a montare QFP e BGA con più piccolo gioco è comparso nell'industria, ma l'applicazione reale è più di meno. Attualmente, alcune fabbriche usano il rivestimento organico e la nichelatura electroless/processo di immersione dell'oro per sostituire l'aria calda che livella il processo; Lo sviluppo tecnologico inoltre ha condotto alcune fabbriche ad adottare la latta ed i processi d'argento di impregnazione. Con la tendenza senza piombo negli ultimi anni, l'uso del livellamento dell'aria calda più ulteriormente è limitato. Sebbene il cosiddetto livellamento senza piombo dell'aria calda sia comparso, può comprendere la compatibilità di attrezzatura.
2. Rivestimento organico
È stimato che attualmente, circa 25% - 30% di PCBs usano la tecnologia ricoprente organica e la proporzione sta aumentando (è probabile che il rivestimento organico ora ha sorpassato il livellamento ad aria calda in primo luogo). Il processo di rivestimento organico può essere usato per il PWB di bassa tecnologia o il PWB alta tecnologia, quali il PWB della TV a un solo lato ed il bordo d'imballaggio del chip ad alta densità. Per BGA, il rivestimento organico è inoltre ampiamente usato. Se il PWB non ha requisiti funzionali del periodo di stoccaggio o del collegamento di superficie, il rivestimento organico sarà il processo più ideale del trattamento di superficie.
3. processo electroless Electroless di nichelatura immersione dell'oro/di nichelatura/immersione dell'oro
Differente da rivestimento organico, pricipalmente è usato sui bordi con i requisiti funzionali del collegamento e della durata di conservazione lunga sulla superficie, quali area chiave del telefono cellulare, area del collegamento di bordo delle coperture del router e area di contatto elettrico del collegamento elastico dell'unità di elaborazione del chip. dovuto la planarità del livellamento ad aria calda e della rimozione di cambiamento continuo ricoprente organico, la nichelatura electroless/impregnazione dell'oro era ampiamente usate negli anni 90; Più successivamente, dovuto l'aspetto del disco nero e della lega fragile del fosforo del nichel, l'applicazione di nichelatura electroless/processo di immersione dell'oro è stata ridotta. Tuttavia, attualmente, quasi ogni fabbrica alta tecnologia del PWB ha la nichelatura electroless/oro che immerge la linea. Considerando che il giunto della lega per saldatura diventi fragile quando il composto intermetallico della latta di rame è rimosso, molti problemi si presenteranno al composto intermetallico della latta relativamente fragile del nichel. Di conseguenza, quasi tutti i prodotti elettronici portatili (quali i telefoni cellulari) usano i giunti di rame della lega per saldatura del composto intermetallico della latta costituiti da rivestimento organico, dall'immersione d'argento o dall'immersione della latta, mentre la nichelatura/immersione electroless dell'oro è usata per formare le aree chiave, le aree di contatto e la EMI proteggenti le aree. È stimato che attualmente, circa 10% - 20% di PCBs usano il processo electroless di impregnazione oro/di nichelatura.
4. Immersione d'argento
È più economico della nichelatura/immersione electroless dell'oro. Se il PWB ha i requisiti e necessità funzionali ridurre i costi, l'immersione d'argento è una buona scelta; Oltre alla buoni planarità e contatto di impregnazione d'argento, il processo d'argento di impregnazione dovrebbe essere selezionato. L'immersione d'argento è ampiamente usata in prodotti di comunicazione, automobili ed unità periferiche di computer ed anche nella progettazione ad alta velocità del segnale. L'impregnazione d'argento può anche essere utilizzata nei segnali ad alta frequenza a causa delle sue proprietà elettriche eccellenti che non possono essere abbinate da altri trattamenti di superficie. Lo SME raccomanda il processo d'argento di impregnazione perché è facile da assemblare ed ha buon inspectability. Tuttavia, dovuto i difetti quale il foro della lega per saldatura e dell'appannamento nell'impregnazione d'argento, la sua crescita è lenta (ma in diminuzione). È stimato che circa 10% - 15% di PCBs attualmente usa il processo d'argento di impregnazione.
5. Immersione della latta
È stato di quasi dieci anni da quando la latta è stata presentata nel processo del trattamento di superficie. L'aspetto di questo processo è il risultato dei requisiti di automazione di produzione. L'impregnazione della latta non introduce alcuni nuovi elementi nel posto di saldatura ed è particolarmente adatta a superficie posteriore di comunicazione. La latta perderà il solderability oltre il periodo di stoccaggio del bordo, in modo dalle migliori condizioni di stoccaggio sono richieste per l'immersione della latta. Inoltre, l'uso del processo di impregnazione della latta è limitato dovuto le sostanze cancerogene. È stimato che circa 5% - 10% di PCBs attualmente usano il processo di immersione della latta. Conclusione di V: con i requisiti sempre più alti dei clienti, requisiti ambientali più rigorosi e processi del trattamento sempre più di superficie, sembra che sia un po'confusionario e confusionario scegliere il processo del trattamento di superficie con le migliori prospettive dello sviluppo e la più forte universalità. Dove il processo del trattamento di superficie del PWB andrà in futuro non può ora essere preveduto esattamente. Comunque, soddisfare le richieste del cliente e proteggere l'ambiente devono essere fatti in primo luogo!