Avec l'amélioration continue des conditions humaines pour l'environnement, les problèmes écologiques impliqués dans le processus de fabrication de carte PCB sont particulièrement importants. Actuellement, menez et le brome sont les sujets les plus chauds ; Sans plomb et sans halogène affectera le développement de la carte PCB dans beaucoup d'aspects. Bien qu'actuellement, les changements du processus de préparation de surface de la carte PCB ne soient pas grands, et il semble que c'est toujours une chose éloignée, il convient noter que les changements lents à long terme mèneront à de grands changements. Avec la demande croissante de la protection de l'environnement, le processus de préparation de surface de la carte PCB subira certainement de grands changements à l'avenir.
But de préparation de surface
Le but de base de la préparation de surface est d'assurer le bon solderability ou la représentation électrique. Depuis le cuivre en nature tend à exister sous forme d'oxyde dans le ciel, il est peu susceptible de rester en tant que cuivre original pendant longtemps, ainsi d'autres traitements sont exigés pour le cuivre. Bien que dans l'assemblée suivante, le flux fort peut être employé pour enlever la majeure partie de l'oxyde de cuivre, il n'est pas facile à enlever le flux fort lui-même, ainsi l'industrie généralement n'emploie pas le flux fort.
Processus commun de préparation de surface
Actuellement, il y a beaucoup de processus de préparation de surface de carte PCB, y compris l'air chaud nivelant, revêtement organique, nickelage au bain chaud/or plongeant, le plongement argenté et étain plongeant, qui seront présentés un.
1. Mise à niveau d'air chaud
La mise à niveau d'air chaud, également connue sous le nom de soudure d'air chaud nivelant, est un processus d'enduire la soudure fondue d'avance de bidon sur la surface de la carte PCB et de la mise à niveau (soufflement) avec l'air comprimé passionné pour former une couche de revêtement qui est résistante à l'oxydation de cuivre et fournit le bon solderability. Le composé intermétallique de bidon de cuivre est formé à la jonction de la soudure et du cuivre par la mise à niveau d'air chaud. L'épaisseur de la soudure protégeant la surface de cuivre est environ 1-2 mil. La carte PCB sera immergée dans la soudure fondue pendant la mise à niveau d'air chaud ; Le souffleur souffle la soudure liquide avant que la soudure solidifie ; La lame de vent peut réduire au minimum le ménisque de la soudure sur la surface de cuivre et empêcher le pont en soudure. La mise à niveau d'air chaud est divisée en type vertical et type horizontal. On le considère généralement que le type horizontal est meilleur, principalement parce que l'air chaud horizontal nivelant le revêtement est plus uniforme et peut réaliser la production automatique. Le processus général d'air chaud nivelant le processus est : → de gravure à l'eau-forte micro préchauffant le nettoyage de pulvérisation de revêtement de → de bidon de → de flux de →.
2. Revêtement organique
Le processus de revêtement organique est différent d'autres processus de préparation de surface parce que qu'il agit en tant que couche-barrière entre le cuivre et l'air ; La technologie de revêtement organique est simple et un coût bas, qui le rend très utilisé dans l'industrie. Les molécules de revêtement organiques tôt sont imidazol et benzotriazole, qui jouent le rôle de la prévention de rouille. La dernière molécule est principalement un benzimidazole, qui est le cuivre qui liaison chimique le groupe fonctionnel d'azote sur la carte PCB. Dans le processus de soudure suivant, s'il y a seulement une couche de revêtement organique sur la surface de cuivre, il n'est pas possible. Il doit y avoir beaucoup de couches. C'est pourquoi le cuivre liquide est habituellement ajouté au réservoir chimique. Après le revêtement de la première couche, la couche de revêtement adsorbe de cuivre ; Puis, les molécules de revêtement organiques de la deuxième couche sont combinées avec le cuivre jusqu'à 20 ou même 100 fois des molécules organiques de revêtement recueillent sur la surface de cuivre, qui peut assurer la soudure de ré-écoulement multiple. L'expérience prouve que la dernière technologie de revêtement organique peut maintenir la bonne interprétation dans beaucoup de processus de soudure sans plomb. Le processus général du processus de revêtement organique est : nettoyage de revêtement organique de nettoyage de marinage de gravure à l'eau-forte micro de dégraissage de → de → de l'eau pure de → de → de →. L'à régulation de processus est plus facile que d'autres processus de préparation de surface.
3. nickelage au bain chaud/nickelage immersion d'or/procédé au bain chaud immersion d'or
À la différence du revêtement organique, le nickelage/imprégnation au bain chaud d'or semble mettre l'armure épaisse sur la carte PCB ; En outre, le nickelage au bain chaud/processus de plongement d'or n'est pas comme le revêtement organique comme couche-barrière antirouille. Elle peut être à long terme utilisation utile de carte PCB et réaliser la bonne représentation électrique. Par conséquent, le nickelage/immersion au bain chaud d'or est d'envelopper une couche épaisse d'alliage d'or de nickel avec de bonnes propriétés électriques sur la surface de cuivre, qui peut protéger la carte PCB pendant longtemps ; En outre, elle a également la tolérance environnementale que d'autres processus de préparation de surface n'ont pas. La raison du nickelage est que l'or et le cuivre se répandront, et la couche de nickel peut empêcher la diffusion entre l'or et le cuivre ; Sans couche de nickel, l'or répandra dans le cuivre dans des heures. Un autre avantage du nickelage/d'imprégnation au bain chaud d'or est la force du nickel. Seulement 5 microns de nickel peuvent limiter l'expansion dans la direction de Z à température élevée. En outre, le nickelage/immersion au bain chaud d'or peut également empêcher la dissolution du cuivre, qui sera salutaire pour l'assemblée sans plomb. Le processus général du nickelage au bain chaud/de or lixiviant le processus est : micro de nettoyage acide de → gravant à l'eau-forte l'or au bain chaud de → d'activation de → de prepreg de → de → au bain chaud de nickelage lixiviant. Il y a principalement 6 réservoirs chimiques, impliquant presque 100 produits chimiques, ainsi l'à régulation de processus est difficile.
4. Processus de lixiviation argenté
Entre le revêtement organique et le nickelage au bain chaud/or lixiviant, le processus est relativement simple et rapide ; Il n'est pas aussi compliqué que le nickelage/immersion au bain chaud d'or, ni il met une couche épaisse d'armure sur la carte PCB, mais il peut encore fournir la bonne représentation électrique. L'argent est le petit frère de l'or. Même si exposé pour chauffer, l'humidité et la pollution, argent peuvent encore maintenir le bon solderability, mais il perdra le lustre. L'immersion argentée n'a pas la bonne résistance physique du nickelage/d'immersion au bain chaud d'or parce qu'il n'y a aucun nickel sous la couche argentée. En outre, l'imprégnation argentée a la bonne propriété de stockage, et il n'y aura aucun grand problème quand il est mis dans l'assemblée pendant plusieurs années après l'imprégnation argentée. L'imprégnation argentée est une réaction de déplacement, qui est revêtement argenté pur presque submicronique. Parfois, quelques substances organiques sont incluses en cours de lixiviation argentée, pour empêcher principalement la corrosion argentée et pour éliminer la migration argentée ; Il est généralement difficile de mesurer cette couche mince de matière organique, et l'analyse prouve que le poids de l'organisme est moins de 1%.
5. Immersion de bidon
Puisque toutes les soudures sont basées sur l'étain, la couche de bidon peut assortir n'importe quel type de soudure. De ce point de vue, le processus de plongement de bidon a de grandes perspectives de développement. Cependant, les favoris de bidon apparaissent après que la carte PCB précédente soit plongée en étain. Pendant le processus de soudure, la migration des favoris de bidon et l'étain apporteront des problèmes de fiabilité. Par conséquent, l'utilisation du processus de plongement de bidon est limitée. Des additifs postérieurs et organiques ont été ajoutés à la solution d'immersion de bidon, qui peut faire la structure de couche de bidon apparaît structure granulaire, surmonter les problèmes précédents, et a la bons stabilité thermique et solderability. Le processus de plongement de bidon peut former un composé intermétallique de bidon de cuivre plat, qui fait le plongement de bidon a le même bon solderability en tant que mise à niveau à air chaud sans mal de tête de planéité provoqué par la mise à niveau à air chaud ; Il n'y a aucun problème de diffusion entre le nickelage au bain chaud/or plongeant des métaux dans le plongement de bidon - des composés intermétalliques de bidon de cuivre peuvent être fermement collés ensemble. Le plat d'immersion de bidon ne sera pas stocké trop longtemps, et l'assemblée doit être effectuée selon l'ordre de l'immersion de bidon.
6. D'autres processus de préparation de surface
D'autres processus de préparation de surface moins sont appliqués. Le placage à l'or de nickel et les processus au bain chaud de placage au palladium qui sont relativement plus appliqués sont comme suit. Le placage à l'or de nickel est le créateur du processus de préparation de surface de carte PCB. Il est apparu depuis l'aspect de la carte PCB, et s'est graduellement transformé en d'autres méthodes. Il est à d'abord d'enduire le conducteur sur la surface de carte PCB d'une couche de nickel et puis d'une couche d'or. Le nickelage est principalement d'empêcher la diffusion entre l'or et le cuivre. Il y a deux types de placage à l'or de nickel actuellement : placage à l'or doux (l'or pur, la surface d'or ne semble pas lumineux) et placage à l'or dur (la surface est lisse et dure, résistant à l'usure, contient le cobalt et d'autres éléments, et la surface d'or semble lumineuse). De l'or mol est principalement employé pour le fil d'or pendant l'emballage de puce ; De l'or dur est principalement employé pour l'interconnexion électrique aux endroits non soudés. Compte tenu du coût, l'industrie emploie souvent la méthode de transfert d'images pour que l'électrodéposition sélective réduise l'utilisation de l'or.
Actuellement, l'utilisation du placage à l'or sélectif dans l'industrie continue à augmenter, qui est principalement due à la difficulté en commandant le processus du nickelage/de lixiviation au bain chaud d'or. Dans des circonstances normales, la soudure mènera à la fragilisation de l'or plaqué, qui raccourcira la durée de vie. Par conséquent, la soudure sur l'or plaqué devrait être évitée ; Cependant, en raison d'àor mince et cohérent du nickelage/d'immersion au bain chaud d'or, fragilisation se produit rarement. Le processus du placage au palladium au bain chaud est semblable à celui du nickelage au bain chaud. Le processus principal est de ramener des ions de palladium au palladium sur la surface catalytique par un agent réducteur (tel que le hypophosphite de dihydrogène de sodium). Le palladium récemment formé peut devenir un catalyseur pour favoriser la réaction, ainsi n'importe quelle épaisseur du revêtement de palladium peut être obtenue. Les avantages du placage au palladium au bain chaud sont bons soudant la fiabilité, la stabilité thermique et la planéité extérieure.
Sélection du processus de préparation de surface
Le choix du processus de préparation de surface dépend principalement du type de montés finaux ; Le processus de préparation de surface affectera la production, l'ensemble et l'utilisation finale de la carte PCB. Ce qui suit présentera spécifiquement les occasions d'application des cinq processus communs de préparation de surface.
1. Mise à niveau d'air chaud
L'air chaud nivelant a par le passé joué un rôle principal dans le processus de préparation de surface de carte PCB. Pendant les années 1980, plus de trois quarts de PCBs ont employé la technologie de mise à niveau à air chaud. Cependant, l'industrie avait réduit l'utilisation de la technologie de mise à niveau à air chaud au cours de la dernière décennie. On l'estime qu'environ 25% - 40% de PCBs emploient actuellement la technologie de mise à niveau à air chaud. L'air chaud nivelant le processus est sale, puant et dangereux, ainsi ce n'a jamais été un processus préféré. Cependant, la mise à niveau d'air chaud est un excellent processus pour de plus grands composants et fils avec un plus grand espacement. Dans la carte PCB avec la haute densité, la planéité de la mise à niveau d'air chaud affectera l'assemblée suivante ; Par conséquent, l'air chaud nivelant le processus n'est pas généralement employé pour des conseils de HDI. Avec le progrès de la technologie, l'air chaud nivelant le processus approprié à assembler QFP et BGA avec un plus petit espacement est apparu dans l'industrie, mais l'application réelle est moins. Actuellement, quelques usines emploient le revêtement organique et le nickelage au bain chaud/processus de plongement d'or pour remplacer l'air chaud nivelant le processus ; Le développement technologique a également mené quelques usines adopter l'étain et les processus argentés d'imprégnation. Avec la tendance sans plomb ces dernières années, l'utilisation de la mise à niveau d'air chaud est encore limitée. Bien que la soi-disant mise à niveau sans plomb d'air chaud soit apparue, elle peut impliquer la compatibilité de l'équipement.
2. Revêtement organique
On l'estime qu'actuellement, environ 25% - 30% de PCBs emploient la technologie de revêtement organique, et la proportion avait monté (il est probable que le revêtement organique ait maintenant surpassé la mise à niveau à air chaud en premier lieu). Le processus de revêtement organique peut être employé pour la carte PCB rudimentaire ou la carte PCB de pointe, telle que la carte PCB de TV à simple face et le conseil à haute densité d'emballage de puce. Pour BGA, le revêtement organique est également très utilisé. Si la carte PCB n'a aucune condition fonctionnelle pour la période de connexion extérieure ou de stockage, le revêtement organique sera le processus de préparation de surface le plus idéal.
3. nickelage au bain chaud/nickelage immersion d'or/procédé au bain chaud immersion d'or
Différent du revêtement organique, il est principalement employé sur des conseils avec des conditions fonctionnelles pour la vie de connexion et d'entreposage prolongé sur la surface, telle que la zone clé de téléphone portable, le secteur de connexion de bord de la coquille de routeur et le domaine de contact électrique de la connexion élastique du processeur de puce. En raison de la planéité de la mise à niveau à air chaud et du retrait du flux de revêtement organique, le nickelage au bain chaud/imprégnation d'or était très utilisé pendant les années 1990 ; Plus tard, en raison de l'aspect du disque noir et de l'alliage fragile de phosphore de nickel, l'application du nickelage au bain chaud/du processus de plongement d'or a été réduite. Cependant, actuellement, presque chaque usine de pointe de carte PCB a le nickelage au bain chaud/or plongeant la ligne. Considérant que le joint de soudure deviendra fragile quand le composé intermétallique de bidon de cuivre est enlevé, beaucoup de problèmes se poseront au composé intermétallique de bidon relativement fragile de nickel. Par conséquent, presque tous les produits électroniques portatifs (tels que des téléphones portables) emploient les joints de cuivre de soudure de composé intermétallique de bidon constitués par le revêtement organique, l'immersion argentée ou l'immersion de bidon, alors que le nickelage/immersion au bain chaud d'or est employé pour former des zones clé, des secteurs de contact et l'IEM protégeant des secteurs. On l'estime qu'actuellement, environ 10% - 20% de PCBs emploient le nickelage/le processus au bain chaud imprégnation d'or.
4. Immersion argentée
Il est meilleur marché que le nickelage/immersion au bain chaud d'or. Si la carte PCB a des conditions et des besoins fonctionnels de réduire des coûts, l'immersion argentée est un bon choix ; En plus de la bons planéité et contact de l'imprégnation argentée, le processus argenté d'imprégnation devrait être choisi. L'immersion argentée est très utilisée dans des produits de communication, des automobiles et des périphériques d'ordinateur, et également dans la conception ultra-rapide de signal. L'imprégnation argentée peut également être employée dans les signaux à haute fréquence en raison de ses excellentes propriétés électriques qui ne peuvent pas être assorties par d'autres préparations de surface. Le SME recommande le processus argenté d'imprégnation parce qu'il est facile de se réunir et a le bon inspectability. Cependant, en raison des défauts tels que le trou de ternissure et de soudure dans l'imprégnation argentée, sa croissance est lente (mais non diminué). On l'estime qu'environ 10% - 15% de PCBs emploient actuellement le processus argenté d'imprégnation.
5. Immersion de bidon
Il a été presque dix ans depuis que l'étain a été présenté dans le processus de préparation de surface. L'aspect de ce processus est le résultat des conditions de l'automation de production. L'imprégnation de bidon n'introduit aucun nouvel élément dans l'endroit de soudure, et est particulièrement appropriée à la carte mère de communication. L'étain perdra le solderability au delà de la période de stockage du conseil, ainsi de meilleures conditions de stockage sont exigées pour l'immersion de bidon. En outre, l'utilisation du processus d'imprégnation de bidon est due limité aux substances cancérigènes. On l'estime qu'environ 5% - 10% de PCBs emploient actuellement le processus de plongement de bidon. Conclusion de V : avec les conditions de plus en plus élevées des clients, des conditions ambiantes et de plus en plus des processus plus stricts de préparation de surface, il semble que il est un peu confondant et embrouillant de choisir le processus de préparation de surface avec de meilleures perspectives de développement et une universalité plus forte. Là où le processus de préparation de surface de carte PCB ira à l'avenir ne peut pas être exactement prévu maintenant. En tous cas, répondre aux besoins des clients et la protection de l'environnement doivent être faits d'abord !