Con la mejora continua de los requisitos humanos para el ambiente de vida, los problemas ambientales implicados en el proceso de producción del PWB son particularmente prominentes. Actualmente, lleve y el bromo es los temas más calientes; Sin plomo y halógeno-libre afectará al desarrollo del PWB en muchos aspectos. Aunque actualmente, los cambios en el proceso del tratamiento superficial del PWB no sean grandes, y parece que sigue siendo una cosa distante, debe ser observado que los cambios lentos a largo plazo llevarán a los grandes cambios. Con la demanda cada vez mayor para la protección del medio ambiente, el proceso del tratamiento superficial del PWB experimentará ciertamente grandes cambios en el futuro.
Propósito del tratamiento superficial
El propósito básico del tratamiento superficial es asegurar buen solderability o funcionamiento eléctrico. Desde el cobre en naturaleza tiende a existir bajo la forma de óxido en el aire, es poco probable permanecer como cobre original durante mucho tiempo, así que otros tratamientos se requieren para el cobre. Aunque en la asamblea subsiguiente, el flujo fuerte se pueda utilizar para quitar la mayor parte del óxido de cobre, no es fácil quitar el flujo fuerte sí mismo, así que la industria no utiliza generalmente flujo fuerte.
Proceso común del tratamiento superficial
Actualmente, hay muchos procesos del tratamiento de superficie del PWB, incluyendo el aire caliente que nivela, capa orgánica, niquelado no electrolítico/el oro que sumerge, la inmersión de plata y la lata que sumergen, que serán introducidos uno por uno.
1. Nivelación del aire caliente
La nivelación del aire caliente, también conocida como soldadura del aire caliente que nivela, es un proceso de cubrir la soldadura fundida de la ventaja de la lata en la superficie del PWB y de la nivelación (el soplar) con aire comprimido calentado para formar una capa de capa que sea resistente a la oxidación de cobre y proporcione buen solderability. El compuesto intermetálico de la lata de cobre es formado en el empalme de la soldadura y del cobre nivelando del aire caliente. El grueso de la soldadura que protege la superficie de cobre es cerca de 1-2 milipulgada. El PWB será sumergido en soldadura fundida durante la nivelación del aire caliente; El cuchillo de aire sopla la soldadura líquida antes de que solidifique la soldadura; La cuchilla del viento puede minimizar el menisco de la soldadura en la superficie de cobre y prevenir el enlace de la soldadura. La nivelación del aire caliente se divide en tipo vertical y tipo horizontal. Se considera generalmente que el tipo horizontal es mejor, principalmente porque el aire caliente horizontal que nivela la capa es más uniforme y puede realizar la producción automática. El proceso general del aire caliente que nivela proceso es: → que graba al agua fuerte micro que precalienta la limpieza de rociadura de capa del → de la lata del → del flujo del →.
2. Capa orgánica
El proceso de capa orgánico es diferente de otros procesos del tratamiento superficial en los cuales actúe como capa de barrera entre el cobre y el aire; La tecnología de capa orgánica es el costo simple y bajo, que hace ampliamente utilizado en la industria. Las moléculas de capa orgánicas tempranas son imidazol y el benzotriazol, que desempeñan el papel de la prevención del moho. La última molécula es principalmente el bencimidazol, que es el cobre que químico vínculo el grupo funcional del nitrógeno al PWB. En el proceso de soldadura subsiguiente, si hay solamente una capa de capa orgánica en la superficie de cobre, no es posible. Debe haber muchas capas. Esta es la razón por la cual el cobre líquido se añade generalmente al tanque químico. Después de cubrir la primera capa, la capa de capa fija de cobre por adsorción; Entonces, las moléculas de capa orgánicas de la segunda capa se combinan con cobre hasta 20 o aún 100 veces de las moléculas orgánicas de la capa recolectan en la superficie de cobre, que puede asegurar soldar de flujo múltiple. El experimento muestra que la última tecnología de capa orgánica puede mantener buen funcionamiento muchos procesos de soldadura sin plomo. El proceso general del proceso de capa orgánico es: limpieza de capa orgánica de limpieza de conserva en vinagre micro de desengrase del → del → del agua pura del → del → del → que graba al agua fuerte. El control de proceso es más fácil que otros procesos del tratamiento superficial.
3. niquelado no electrolítico/niquelado de la inmersión del oro/proceso no electrolíticos de la inmersión del oro
A diferencia de la capa orgánica, el niquelado/la impregnación no electrolíticos del oro parece poner la armadura gruesa en el PWB; Además, el niquelado no electrolítico/el proceso de inmersión del oro no es como la capa orgánica como la capa de barrera antioxidante. Puede ser útil en el uso a largo plazo del PWB y alcanzar buen funcionamiento eléctrico. Por lo tanto, el niquelado/la inmersión no electrolíticos del oro es envolver una capa gruesa de aleación de oro del níquel con las buenas propiedades eléctricas en la superficie de cobre, que puede proteger el PWB durante mucho tiempo; Además, también tiene tolerancia ambiental que otros procesos del tratamiento superficial no tienen. La razón del niquelado es que el oro y el cobre se difundirán, y la capa del níquel puede prevenir la difusión entre el oro y el cobre; Sin la capa del níquel, el oro difundirá en el cobre dentro de horas. Otra ventaja del niquelado/de la impregnación no electrolíticos del oro es la fuerza del níquel. Solamente 5 micrones de níquel pueden limitar la extensión en la dirección de Z en la temperatura alta. Además, el niquelado/la inmersión no electrolíticos del oro puede también prevenir la disolución del cobre, que será beneficiosa para la asamblea sin plomo. El proceso general del niquelado no electrolítico/del oro que lixivian proceso es: micrófono de limpieza ácido del → que graba al agua fuerte el oro no electrolítico del → de la activación del → del prepreg del → del → no electrolítico del niquelado que lixivia. Hay principalmente los 6 tanques químicos, implicando casi 100 sustancias químicas, así que el control de proceso es difícil.
4. Proceso de lixiviación de plata
Entre la capa orgánica y el niquelado no electrolítico/el oro que lixivian, el proceso es relativamente simple y rápido; No es tan complicado como el niquelado/la inmersión no electrolíticos del oro, ni pone una capa gruesa de armadura en el PWB, pero puede todavía proporcionar buen funcionamiento eléctrico. La plata es el pequeño hermano del oro. Incluso si está expuesta para calentar, la humedad y la contaminación, plata pueden todavía mantener buen solderability, pero perderá lustre. La inmersión de plata no tiene la buena fuerza física del niquelado/de la inmersión no electrolíticos del oro porque no hay níquel bajo capa de plata. Además, la impregnación de plata tiene buena propiedad del almacenamiento, y no habrá problema grande cuando se pone en la asamblea por varios años después de la impregnación de plata. La impregnación de plata es una reacción de dislocación, que casi es capa de plata pura del submicron. A veces, algunas sustancias orgánicas se incluyen en curso de lixiviación de plata, para prevenir principalmente la corrosión de plata y para eliminar la migración de plata; Es generalmente difícil medir esta capa delgada de la materia orgánica, y el análisis muestra que el peso del organismo es menos del 1%.
5. Inmersión de la lata
Puesto que todas las soldaduras se basan en la lata, la capa de la lata puede hacer juego cualquier tipo de soldadura. Desde este punto de vista, el proceso de inmersión de la lata tiene grandes perspectivas del desarrollo. Sin embargo, las barbas de la lata aparecen después de que el PWB anterior se sumerja en lata. Durante el proceso de soldadura, la migración de las barbas de la lata y la lata traerán problemas de la confiabilidad. Por lo tanto, el uso del proceso de inmersión de la lata es limitado. Añadidos posteriores, orgánicos fueron añadidos a la solución de la inmersión de la lata, que puede hacer la estructura de capa de la lata aparece estructura granular, superar los problemas anteriores, y tiene buenos estabilidad termal y solderability. El proceso de inmersión de la lata puede formar un compuesto intermetálico de la lata de cobre plana, que hace la inmersión de la lata tiene el mismo buen solderability como nivelación de aire caliente sin el dolor de cabeza de la llanura causado por la nivelación de aire caliente; No hay problema de difusión entre el niquelado no electrolítico/el oro que sumergen los metales en la inmersión de la lata - los compuestos intermetálicos de la lata de cobre se pueden enlazar firmemente juntos. La placa de la inmersión de la lata no será almacenada durante demasiado tiempo, y la asamblea debe ser realizada según la secuencia de inmersión de la lata.
6. Otros procesos del tratamiento superficial
Otros procesos del tratamiento superficial se aplican menos. El chapado en oro del níquel y los procesos no electrolíticos del paladiado que son relativamente aplicados están como sigue. El chapado en oro del níquel es el autor del proceso del tratamiento de superficie del PWB. Ha aparecido desde el aspecto del PWB, y se ha desarrollado gradualmente en otros métodos. Es a primero cubrir el conductor en la superficie del PWB con una capa de níquel y entonces una capa de oro. El niquelado es principalmente prevenir la difusión entre el oro y el cobre. Hay dos tipos de chapado en oro del níquel actualmente: chapado en oro suave (el oro puro, la superficie del oro no parece brillante) y chapado en oro duro (la superficie es lisa y dura, desgaste-resistente, contiene el cobalto y otros elementos, y la superficie del oro parece brillante). El oro suave se utiliza principalmente para el alambre del oro durante el empaquetado del microprocesador; El oro duro se utiliza principalmente para la interconexión eléctrica en los lugares no soldados con autógena. En consideración al coste, la industria utiliza a menudo el método de la transferencia de imagen para que la galjanoplastia selectiva reduzca el uso del oro.
Actualmente, el uso del chapado en oro selectivo en la industria continúa aumentando, que es principalmente debido a la dificultad en controlar el proceso del niquelado/de la lixiviación no electrolíticos del oro. En circunstancias normales, la soldadura llevará a la fragilidad del oro plateado, que acortará la vida de servicio. Por lo tanto, la soldadura en el oro plateado debe ser evitada; Sin embargo, debido al oro fino y constante del niquelado/de la inmersión no electrolíticos del oro, fragilidad ocurre raramente. El proceso del paladiado no electrolítico es similar al del niquelado no electrolítico. El proceso principal es reducir los iones del paladio al paladio en la superficie catalítica a través de un reductor (tal como hypophosphite del biácido del sodio). El paladio recién formado puede convertirse en un catalizador para promover la reacción, así que cualquier grueso de la capa del paladio puede ser obtenido. Las ventajas del paladiado no electrolítico son buenas soldando con autógena confiabilidad, estabilidad termal y la llanura superficial.
Selección de proceso del tratamiento superficial
La opción del proceso del tratamiento superficial depende principalmente del tipo de componentes montados finales; El proceso del tratamiento superficial afectará a la producción, al montaje y al uso final del PWB. Lo que sigue introducirá específicamente las ocasiones del uso de los cinco procesos comunes del tratamiento superficial.
1. Nivelación del aire caliente
El aire caliente que nivelaba desempeñó una vez un papel determinante en proceso del tratamiento de superficie del PWB. En los años 80, más de tres cuartos de PCBs utilizó tecnología de nivelación de aire caliente. Sin embargo, la industria ha estado reduciendo el uso de la tecnología de nivelación de aire caliente en la última década. Se estima que el cerca de 25% - los 40% de PCBs utilizan actualmente tecnología de nivelación de aire caliente. El aire caliente que nivela proceso es sucio, hediondo y peligroso, así que nunca ha sido un proceso preferido. Sin embargo, la nivelación del aire caliente es un proceso excelente para componentes y alambres más grandes con un espaciamiento más grande. En el PWB con alta densidad, la llanura de la nivelación del aire caliente afectará a la asamblea subsiguiente; Por lo tanto, el aire caliente que nivela proceso no se utiliza generalmente para los tableros de HDI. Con el progreso de la tecnología, el aire caliente que nivelaba el proceso conveniente para montar QFP y BGA con un espaciamiento más pequeño ha aparecido en la industria, pero el uso real está menos. Actualmente, algunas fábricas utilizan la capa orgánica y el niquelado no electrolítico/el proceso de inmersión del oro para substituir el aire caliente que nivela proceso; El desarrollo tecnológico también ha llevado algunas fábricas a adoptar la lata y los procesos de plata de la impregnación. Con la tendencia sin plomo estos últimos años, el uso de la nivelación del aire caliente se restringe más a fondo. Aunque haya aparecido la supuesta nivelación sin plomo del aire caliente, puede implicar la compatibilidad del equipo.
2. Capa orgánica
Se estima que actualmente, cerca del 25% - los 30% de PCBs utilizan tecnología de capa orgánica, y la proporción ha estado subiendo (es probable que la capa orgánica ahora supere la nivelación de aire caliente en el primer lugar). El proceso de capa orgánico se puede utilizar para el PWB poco tecnológico o el PWB de alta tecnología, tal como PWB de un sólo lado de la TV y tablero de empaquetado del microprocesador de alta densidad. Para BGA, la capa orgánica es también ampliamente utilizada. Si el PWB no tiene ningún requisito funcional para el período de la conexión superficial o de almacenamiento, la capa orgánica será el proceso más ideal del tratamiento superficial.
3. niquelado no electrolítico/niquelado de la inmersión del oro/proceso no electrolíticos de la inmersión del oro
Diferente de la capa orgánica, se utiliza principalmente en tableros con los requisitos funcionales para la vida de la conexión y de almacenamiento largo en la superficie, tal como ámbito fundamental del teléfono móvil, área de la conexión de borde de la cáscara del router y área de contacto eléctrico de la conexión elástico del procesador del microprocesador. Debido a la llanura de la nivelación de aire caliente y del retiro del flujo de capa orgánico, el niquelado no electrolítico/la impregnación del oro era ampliamente utilizados en los años 90; Más adelante, debido al aspecto del disco negro y de la aleación frágil del fósforo del níquel, el uso del niquelado no electrolítico/del proceso de inmersión del oro fue reducido. Sin embargo, actualmente, casi cada fábrica de alta tecnología del PWB tiene el niquelado no electrolítico/oro que sumergen la línea. Considerando que la junta de la soldadura llegará a ser frágil cuando se quita el compuesto intermetálico de la lata de cobre, muchos problemas ocurrirán en el compuesto intermetálico de la lata relativamente frágil del níquel. Por lo tanto, casi todos los productos electrónicos portátiles (tales como teléfonos móviles) utilizar las juntas compuestas intermetálicas de la soldadura de la lata de cobre formadas por la capa orgánica, la inmersión de plata o la inmersión de la lata, mientras que el niquelado/la inmersión no electrolíticos del oro se utiliza para formar los ámbitos fundamentales, las áreas de contacto y la EMI protegiendo áreas. Se estima que actualmente, el cerca de 10% - los 20% de PCBs utilizan el niquelado/el proceso no electrolíticos de la impregnación del oro.
4. Inmersión de plata
Es más barato que el niquelado/la inmersión no electrolíticos del oro. Si el PWB tiene requisitos y necesidades funcionales de reducir costes, la inmersión de plata es una buena opción; Además de la buenos llanura y contacto de la impregnación de plata, el proceso de plata de la impregnación debe ser seleccionado. La inmersión de plata es ampliamente utilizada en productos de la comunicación, automóviles y periférico de ordenador, y también en diseño de alta velocidad de la señal. La impregnación de plata se puede también utilizar en señales de alta frecuencia debido a sus propiedades eléctricas excelentes que no se puedan hacer juego por otros tratamientos superficiales. El ccsme recomienda el proceso de plata de la impregnación porque es fácil montar y tiene buen inspectability. Sin embargo, debido a los defectos tales como agujero del deslustre y de la soldadura en la impregnación de plata, su crecimiento es lento (pero no disminuido). Se estima que el cerca de 10% - el 15% de PCBs utiliza actualmente el proceso de plata de la impregnación.
5. Inmersión de la lata
Ha sido casi diez años desde que la lata fue introducida en el proceso del tratamiento superficial. El aspecto de este proceso es el resultado de los requisitos de la automatización de la producción. La impregnación de la lata no trae ninguna nueva elementos en el lugar de soldadura, y es especialmente conveniente para la placa madre de la comunicación. La lata perderá solderability más allá del período de almacenamiento del tablero, así que mejores condiciones de almacenamiento se requieren para la inmersión de la lata. Además, el uso del proceso de la impregnación de la lata es restringido debido a las sustancias carcinógenas. Se estima que el cerca de 5% - los 10% de PCBs utilizan actualmente el proceso de inmersión de la lata. Conclusión de V: con los requisitos cada vez más altos de clientes, requisitos ambientales más estrictos y los procesos del tratamiento cada vez más superficial, parece que es un poco confuso y confuso elegir el proceso del tratamiento superficial con mejores perspectivas del desarrollo y una universalidad más fuerte. Donde irá el proceso del tratamiento de superficie del PWB en el futuro no se puede ahora predecir exactamente. ¡En todo caso, cumplir requisitos de cliente y la protección del ambiente se deben hacer primero!