Con la mejora continua de los requisitos humanos para el ambiente vivo, 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, que parece ser una cosa distante, debe ser observado que los cambios lentos a largo plazo llevarán a los grandes cambios. Con el aumento pide la protección del medio ambiente, el proceso del tratamiento superficial del PWB cambiará ciertamente dramáticamente en el futuro.
Propósito del tratamiento superficial
El propósito más 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 necesita ser tratado de otras maneras. Aunque en la asamblea subsiguiente, el flujo fuerte se pueda utilizar para quitar la mayor parte de los óxidos de cobre, el flujo fuerte sí mismo no es fácil de quitar, así que la industria no utiliza generalmente flujo fuerte.
Proceso común del tratamiento superficial
Actualmente, hay muchos procesos del tratamiento de superficie del PWB, los comunes es nivelación de aire caliente, capa orgánica, niquelado no electrolítico/el oro que sumerge, la inmersión de plata y la lata que sumergen, que serán introducidos uno por uno abajo.
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 nivelarla (el soplar) con aire comprimido calentado para formar una capa de capa que sea resistente a la oxidación de cobre y proporcione buen solderability. Después del aire caliente que nivela, el compuesto intermetálico de la soldadura y de la lata de cobre del cobre de la forma en el empalme. 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 hacia fuera la soldadura líquida antes de que solidifique la soldadura; El cuchillo 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. Hablando en términos generales, 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; El proceso de capa orgánico es simple y el coste es bajo, que hace ampliamente utilizado en la industria. Las moléculas de capa orgánicas tempranas son imidazol y el benzotriazol, que desempeñan un papel anti 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, allí debe ser 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 orgánicas de la capa de la segunda capa se combinan con cobre hasta 20 o aún los centenares de moléculas orgánicas de la capa se concentran en la superficie de cobre, que puede asegurar soldar de flujo múltiple. La prueba muestra que el último proceso de capa orgánico puede mantener buen funcionamiento en muchos procesos de soldadura sin plomo. El proceso general del proceso orgánico de la capa está desengrasando el → orgánico de limpieza de conserva en vinagre micro de la capa del → del agua pura del → del → del → que graba al agua fuerte que limpia, y el control de proceso es más fácil que otros procesos del tratamiento superficial.
3. Niquelado/inmersión no electrolíticos del oro: niquelado/proceso no electrolíticos de la inmersión del oro
A diferencia de la capa orgánica, el niquelado/la inmersión no electrolíticos del oro parece poner la armadura gruesa en el PWB; Además, el niquelado/el proceso no electrolíticos de la inmersión del oro no es como la capa orgánica como la capa de barrera anti del moho, que 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 la tolerancia al ambiente 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; Si no hay capa del níquel, el oro difundirá en el cobre en algunas horas. Otra ventaja del niquelado/de la inmersión no electrolíticos del oro es la fuerza del níquel. Solamente el níquel con un grueso de 5 micrones puede 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 a la asamblea sin plomo. El proceso general del niquelado no electrolítico/del oro que lixivian proceso es: micrófono del → de la limpieza ácida que graba al agua fuerte el oro químico 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 relativamente difícil.
4. Proceso de plata de la inmersión de la inmersión de plata
Entre la capa orgánica y la inmersión no electrolítica del níquel/del oro, el proceso es relativamente simple y rápido; No es tan complejo como el niquelado/la inmersión no electrolíticos del oro, ni está una armadura gruesa para el PWB, pero puede todavía proporcionar buen funcionamiento eléctrico. La plata es el pequeño hermano del oro. Incluso cuando 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 buenas propiedades del almacenamiento, y no habrá problemas graves cuando se pone en la asamblea por algunos años después de la impregnación de plata. La inmersión de plata es una reacción de dislocación, que casi es capa de plata pura del submicron. A veces, algunas sustancias orgánicas se incluyen en el proceso de plata de la inmersión, 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, en el pasado, el PWB apareció las barbas de la lata después del proceso de inmersión de la lata, y la migración de las barbas de la lata y de la lata durante el proceso de soldadura traería problemas de la confiabilidad, así que el uso del proceso de inmersión de la lata era limitado. Añadidos posteriores, orgánicos fueron añadidos a la solución de la inmersión de la lata, que puede hacer la toma de la estructura de capa de la lata en una estructura granular, para superar los problemas anteriores, y también tienen 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; La inmersión de la lata también no tiene ningún problema de difusión entre el niquelado no electrolítico/los metales de la inmersión del oro - los compuestos intermetálicos de la lata de cobre pueden ser combinados firmemente. 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. Miremos el chapado en oro del níquel y los procesos no electrolíticos del paladiado que son relativamente aplicados. El chapado en oro del níquel es el autor de la tecnología del tratamiento de superficie del PWB. Ha aparecido desde la aparición del PWB, y se ha desarrollado gradualmente en otros métodos desde entonces. Está a platear una capa de níquel en el conductor de la superficie del PWB primero y después 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: 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 hacer los alambres del oro durante el empaquetado del microprocesador; El oro duro se utiliza principalmente para la interconexión eléctrica en los lugares no soldados. En vista del coste, la industria realiza a menudo la galjanoplastia selectiva por transferencia de imagen para reducir 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 el control de 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, así que es necesario evitar soldar con autógena en el oro plateado; Sin embargo, desde el oro en el niquelado/la inmersión no electrolíticos del oro es muy fino y constante, la 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 nuevamente generado puede convertirse en un catalizador para promover la reacción, para poder obtener cualquier grueso de la capa del paladio. Las ventajas del paladiado no electrolítico son buenas soldando con autógena confiabilidad, estabilidad termal y la llanura superficial.
cuatro
Selección de proceso del tratamiento superficial
La selección de 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, pero 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 ahora utilizan 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 el tablero de HDI. Con el progreso de la tecnología, el de aire caliente nivelando el proceso conveniente para montar QFP y BGA con un espaciamiento más pequeño ha aparecido en la industria, pero se aplica raramente en la práctica. Actualmente, algunas fábricas utilizan la capa orgánica y el proceso de inmersión no electrolítico del níquel/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. Además, la tendencia de sin plomo ha restringido estos últimos años más lejos el uso de la nivelación del aire caliente. 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 esta 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 en PCBs poco tecnológico y PCBs de alta tecnología, tal como TV de un sólo lado PCBs y tableros 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/inmersión no electrolíticos del oro: niquelado/proceso no electrolíticos de la inmersión del oro
A diferencia de la capa orgánica, se utiliza principalmente el tableros con requisitos funcionales de la conexión y vida de almacenamiento largo en la superficie, tal como el ámbito fundamental de teléfonos móviles, el área de la conexión de borde de la cáscara del router y el área de contacto eléctrico de la conexión elástico de los procesadores 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 inmersión 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 líneas. Considerando que la junta de la soldadura llegará a ser frágil al quitar 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 no electrolítico/el proceso de inmersión 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 la conexión de reducir costes, la inmersión de plata es una buena opción; Además de la buenos llanura y contacto de la inmersión de plata, el proceso de plata de la inmersión debe ser seleccionado. La inmersión de plata es ampliamente utilizada en los productos de la comunicación, automóviles, 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 incomparables por otros tratamientos superficiales. El ccsme recomienda el proceso de plata de la inmersión 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 inmersión de plata, su crecimiento es lento (pero no disminuido). Se estima que actualmente, el cerca de 10% - el 15% del proceso de la impregnación de la plata del uso de PCBs.
5. inmersión de la lata
La lata se ha introducido en el proceso del tratamiento superficial por casi una década, y la aparición de este proceso es el resultado de los requisitos de la automatización de la producción. La inmersión de la lata no trae ninguna nueva elementos en la junta de la soldadura, que 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 inmersión de la lata es restringido debido a la presencia de agentes carcinógenos. Se estima que actualmente, el cerca de 5% - los 10% de PCBs utilizan el proceso de inmersión de la lata. V conclusión con los requisitos más altos y más altos de clientes, requisitos ambientales más estrictos y procesos del tratamiento cada vez más superficial, parece que es un poco confuso y confuso elegir qué proceso del tratamiento superficial con perspectivas del desarrollo y una flexibilidad más fuerte. Es imposible predecir exactamente adonde irá la tecnología del tratamiento de superficie del PWB en el futuro. ¡En todo caso, cumplir requisitos de cliente y la protección del ambiente se deben hacer primero!