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, che sembra essere una cosa distante, dovrebbe essere notato che i cambiamenti lenti a lungo termine condurranno ai grandi cambiamenti. Con aumentare richiede protezione dell'ambiente, il processo del trattamento di superficie del PWB certamente cambierà drammaticamente in futuro.
Scopo del trattamento di superficie
Lo scopo più fondamentale 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 deve essere trattato in altri modi. Sebbene nell'assemblea successiva, il forte cambiamento continuo possa essere usato per eliminare la maggior parte degli ossidi di rame, il forte cambiamento continuo stesso non è facile da rimuovere, 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, quei comuni sono il livellamento ad aria calda, rivestimento organico, nichelatura electroless/oro che immergono, la immersione d'argento e latta che immergono, che saranno presentati uno per uno sotto.
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. Dopo aria calda che livella, il composto intermetallico della latta di rame del rame della forma e della lega per saldatura alla giunzione. 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 spegne la lega per saldatura liquida prima che la lega per saldatura solidifichi; Il coltello 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. In linea generale, il tipo orizzontale è 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 ricoprente del → della latta del → di cambiamento continuo 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; Il processo di rivestimento organico è semplice ed il costo è basso, che lo rende ampiamente usato nell'industria. Le molecole ricoprenti organiche in anticipo sono imidazolo e benzotriazolo, che svolgono un anti ruolo della 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, là deve 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 organiche del rivestimento del secondo strato si combinano con rame fino a 20 o persino le centinaia di molecole organiche del rivestimento sono concentrate sulla superficie di rame, che può assicurare la saldatura di riflusso multipla. L'esame prova che l'ultimo processo di rivestimento organico può mantenere la buona prestazione in molti processi di saldatura senza piombo. Il processo generale del processo di rivestimento organico sta sgrassando il micro → organico di pulizia di marinatura d'incisione del rivestimento del → dell'acqua pura del → del → del → che pulisce ed il controllo dei processi è più facile di altri processi del trattamento di superficie.
3. Nichelatura/immersione Electroless dell'oro: processo electroless immersione dell'oro/di nichelatura
A differenza di rivestimento organico, la nichelatura/immersione electroless dell'oro sembra mettere l'armatura spessa sul PWB; Inoltre, la nichelatura/il processo electroless immersione dell'oro non è come il rivestimento organico come l'anti strato di sbarramento della ruggine, che 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 la tolleranza all'ambiente 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; Se non c'è strato del nichel, l'oro si diffonderà nel rame in alcune ore. Un altro vantaggio di nichelatura/immersione electroless dell'oro è la forza di nichel. Soltanto il nichel con uno spessore di 5 micron può 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 all'assemblea senza piombo. Il processo generale di nichelatura electroless/di oro che liscivia il processo è: micro del → di pulizia acida che incide l'oro chimico 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 relativamente difficile.
4. Processo d'argento di immersione di immersione d'argento
Fra rivestimento organico e l'immersione electroless oro/del nichel, il processo è relativamente semplice e veloce; Non è complesso quanto la nichelatura/immersione electroless dell'oro, né è un'armatura spessa per il PWB, ma può ancora fornire la buona prestazione elettrica. L'argento è il fratello piccolo di oro. Anche quando 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 buone proprietà di stoccaggio e non ci saranno problemi principali quando sono messi nell'assemblea per alcuni anni dopo impregnazione d'argento. L'immersione d'argento è una reazione di spostamento, che è quasi rivestimento d'argento puro di submicron. A volte, alcune sostanze organiche sono incluse nel processo d'argento di immersione, 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, nel passato, il PWB è comparso basette della latta dopo il processo di immersione della latta e la migrazione delle basette della latta e della latta durante il processo di saldatura porterebbe i problemi dell'affidabilità, in modo dall'uso del processo di immersione della latta era limitato. Gli additivi successivi e organici si sono aggiunti alla soluzione di immersione della latta, che può fare la presa della struttura di strato della latta su una struttura granulare, per superare i problemi precedenti ed inoltre hanno 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; L'immersione della latta inoltre non ha problema di diffusione fra nichelatura electroless/i metalli immersione dell'oro - i composti intermetallici della latta di rame possono combinarsi saldamente. 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. Esaminiamo la doratura del nichel ed i processi electroless di placcatura al palladio che sono relativamente applicati. La doratura del nichel è il creatore della tecnologia del trattamento di superficie del PWB. È comparso dall'emergenza del PWB e gradualmente si è evoluta in altri metodi da allora. È a placcare uno strato di nichel sul conduttore della superficie del PWB in primo luogo e poi uno strato di oro. La nichelatura è pricipalmente di impedire la diffusione fra oro e rame. Ci sono 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 la fabbricazione dei cavi dell'oro durante l'imballaggio del chip; L'oro duro pricipalmente è usato per il collegamento elettrico ai posti non saldati. Tenendo conto del costo, l'industria effettua spesso la placcatura selettiva dal trasferimento di immagine per ridurre l'uso di oro.
Attualmente, l'uso di doratura selettiva nell'industria continua ad aumentare, che è pricipalmente dovuto la difficoltà nel controllo dei processi di lisciviazione electroless oro/di nichelatura. In circostanze normali, la saldatura condurrà all'infragilimento dell'oro placcato, che accorcerà il tempo di impiego, in modo da è necessario da evitare saldare sull'oro placcato; Tuttavia, dall'oro nella nichelatura/immersione electroless dell'oro è molto sottile e coerente, 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 recentemente generato può trasformarsi in in un catalizzatore per promuovere la reazione, di modo che 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.
quattro
Selezione del processo di trattamento di superficie
La selezione 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 di uso 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, ma 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 ora 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 il bordo di HDI. Con il progresso della tecnologia, l'ad aria calda livellando il processo adatto a montare QFP e BGA con più piccolo gioco è comparso nell'industria, ma si applica raramente in pratica. Attualmente, alcune fabbriche usano il rivestimento organico ed il processo di immersione electroless oro/del nichel 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. Inoltre, la tendenza di senza piombo negli ultimi anni più ulteriormente ha limitato l'uso del livellamento dell'aria calda. Sebbene il livellamento senza piombo cosiddetto 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 questa 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 su PCBs di bassa tecnologia e su PCBs alta tecnologia, quali la TV a un solo lato PCBs ed i bordi 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. nichelatura/immersione Electroless dell'oro: processo electroless immersione dell'oro/di nichelatura
A differenza di rivestimento organico, pricipalmente è usato sui bordi con i requisiti funzionali del collegamento e sulla durata di conservazione lunga sulla superficie, quali l'area chiave dei telefoni cellulari, l'area del collegamento di bordo delle coperture del router e l'area di contatto elettrico del collegamento elastico delle unità di elaborazione del chip. dovuto la planarità del livellamento ad aria calda e della rimozione di cambiamento continuo ricoprente organico, la nichelatura electroless/immersione 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 le linee. Considerando che il giunto della lega per saldatura diventi fragile quando rimuova il composto intermetallico della latta di rame, 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 la nichelatura electroless/processo di immersione dell'oro.
4. immersione d'argento
È più economico della nichelatura/immersione electroless dell'oro. Se il PWB ha i requisiti e necessità funzionali del collegamento ridurre i costi, l'immersione d'argento è una buona scelta; Oltre alla buoni planarità e contatto dell'immersione d'argento, il processo d'argento di immersione dovrebbe essere selezionato. L'immersione d'argento è ampiamente usata nei prodotti di comunicazione, le automobili, 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 ineguagliate da altri trattamenti di superficie. Lo SME raccomanda il processo d'argento di immersione perché è facile da assemblare ed ha buon inspectability. Tuttavia, dovuto i difetti quale il foro della lega per saldatura e dell'appannamento nell'immersione d'argento, la sua crescita è lenta (ma in diminuzione). È stimato che attualmente, circa 10% - 15% del processo di impregnazione dell'argento di uso di PCBs.
5. immersione della latta
La latta è stata presentata nel processo del trattamento di superficie per quasi una decade e l'emergenza di questo processo è il risultato dei requisiti di automazione di produzione. L'immersione della latta non introduce alcuni nuovi elementi nel giunto della lega per saldatura, che è particolarmente adatto 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 immersione della latta è limitato dovuto la presenza di agenti cancerogeni. È stimato che attualmente, circa 5% - 10% di PCBs usano il processo di immersione della latta. V conclusione con gli più alti e più alti requisiti dei clienti, i requisiti ambientali più rigorosi ed i processi del trattamento sempre più di superficie, sembra che sia un po'confusionario e confusionario scegliere quale processo di trattamento di superficie con le prospettive di sviluppo e la più forte versatilità. È impossible da predire esattamente dove la tecnologia del trattamento di superficie del PWB andrà in futuro. Comunque, soddisfare le richieste del cliente e proteggere l'ambiente devono essere fatti in primo luogo!