생활 환경을 위해 인간 요구의 지속적인 개선과 함께, PCB 생산 과정에 연관된 환경 문제는 특히 유명합니다. 요즈음, 리드와 취소는 가장 뜨거운 토픽입니다 ; 무연성과 무할로겐 다양한 측면에서 PCB의 발전에 영향을 미칠 것입니다. 요즈음 지라도, 먼 것처럼 보이는 PCB의 표면 처리 공정의 변화는 크지 않습니다, 장기 저속 변화가 큰 변화로 이어질 것이라는 것이 주목되어야 합니다. 증가하고 있는 것으로 환경 보호를 요구하시오 그러면 PCB의 표면 처리 공정은 확실히 미래에 극적으로 변할 것입니다.
표면 처리의 목적
표면 처리의 가장 기본 목적은 좋은 납땜성 또는 전기적 실행을 보증하는 것입니다. 구리가 사실상 공기에서 옥사이드의 모양으로 존재하는 경향이 있기 때문에, 오랫동안 원래 구리로 남아 있는 것은 가망없고 따라서 다른 방법으로 치료될 필요가 있습니다. 비록 후속 조립체에서, 강한 흐름이 대부분의 구리 산화물을 제거하는데 사용될 수 있지만, 강한 흐름 자체는 이동하도록 쉽지 않고 따라서 산업이 일반적으로 강한 흐름을 사용하지 않습니다.
공통 표면 처리 공정
요즈음, 많은 PCB 표면 처리 공정이 있습니다, 공통 것들이 한 아래에 의해 하나를 도입될 핫-에어 레벨링, 유기적인 코팅, 일렉트로리스 니켈 피막 처리 / 금 침지, 은메달 침지와 주석 침지입니다.
1. 핫 에어 레벨링
또한 허풍 솔더레벨링으로 알려진 핫 에어 레벨링이 구리 산화에 저항력이 있고, 좋은 납땜성을 제공하는 코팅층을 형성하기 위한 가열된 압축 공기로 그것을 (분) PCB 표면과 레벨링 위의 용해 주석 납땜을 코팅하는 공정입니다. 핫 에어 레벨링, 땜납과 더 정션에 있는 동 형태 구리 주석 인터메탈릭 컴파운드 뒤에. 동표면을 보호하는 땜납의 두께는 1-2 밀리리터에 대한 것입니다. PCB는 핫 에어 레벨링 동안 용융 솔더에 몰입할 것입니다 ; 땜납이 굳어지기 전에 에어 나이프는 액상 땜납을 분출합니다 ; 바람 나이프는 동표면에 땜납의 메니스커스를 최소화하고 더 팔리는 가교를 방지할 수 있습니다. 핫 에어 레벨링은 수직형과 수평식으로 분할됩니다. 주로 수평선상 핫 에어 레벨링 코팅이 더 획일적이고, 자동적 생산을 실현할 수 있기 때문에, 일반적으로 말해서, 수평식은 더 좋습니다. 허풍 레벨링 프로세스의 일반적 절차는 다음과 같습니다 : 극소 에칭 → 예열 → 플럭스 코팅 → 주석 용사 → 세정.
2. 유기적인 코팅
그것이 구리와 공기 사이에 장벽층의 역할을 한다는 점에서 유기적 코팅 공정은 다른 표면 처리 공정과 다릅니다 ; 유기적 코팅 공정은 단순하고 비용이 낮으며, 그것이 그것을 넓게 산업에서 사용되게 만듭니다. 이른 유기적인 코팅 분자는 앤티 러스트 역할을 하는 이미다졸과 벤조트리아졸입니다. 최근 분자는 주로 화학적으로 PCB에 질소 작용기를 계약하는 구리인 벤지미다졸입니다. 차후 용접 프로세스에, 오직 하나의 동표면 위의 유기 코팅막이 있다면, 많은 층이 있어야 합니다. 이것이 액상 구리가 보통 케미컬탱크에 추가되는 이유입니다. 첫번째 층을 코팅한 후, 코팅 레이어는 구리를 흡착합니다 ; 그리고 나서 두번째 층의 유기적 분자 코팅은 20까지 구리에 결합되거나 수 백의 유기적 분자 코팅조차 동표면에 집중되며, 그것이 다수 리플로우 납땜을 보증할 수 있습니다. 최근 유기적인 코팅 과정이 많은 무연 용접 프로세스에서 좋은 공연을 유지할 수 있다는 것을 실험은 보여줍니다. 유기적인 코팅 과정의 일반적 과정은 데그리어싱 → 마이크로 에칭 → 산세 → 고순도 물 세정 → 유기적인 코팅 → 세정이고 프로세스 컨트롤이 다른 표면 처리 공정 보다 더 쉽게 있습니다.
3. 일렉트로리스 니켈 피막 처리 / 금 몰입 : 일렉트로리스 니켈 피막 처리 / 금 침지 공정
유기적인 코팅, 일렉트로리스 니켈 피막 처리와는 달리 / 금 몰입은 PCB에 두꺼운 갑옷을 둔 것처럼 보입니다 ; 게다가 일렉트로리스 니켈 피막 처리 / 금 침지 공정은 앤티 러스트 장벽층으로서 유기적인 코팅과 같지 않으며, 그것이 PCB의 장기간의 사용에 유용하고 좋은 전기적 실행을 달성할 수 있습니다. 그러므로, 일렉트로리스 니켈 피막 처리 / 금 몰입은 동표면 위의 좋은 전기적 성질로 니켈 금 합극의 두꺼운 층을 감싸는 것이며, 그것이 오랫동안 PCB를 보호할 수 있습니다 ; 게다가 다른 표면 처리 공정이 가지고 있지 않다는 것이 또한 환경으로 허용한도를 가지고 있습니다. 니켈 도금에 대한 이유는 금과 구리가 서로를 퍼뜨릴 것이고 니켈층이 금과 구리 사이에 확산을 방지할 수 있다는 것입니다 ; 어떤 니켈층이 있다면 금은 몇 시간에 구리로 확산하지 않을 것입니다. 일렉트로리스 니켈 피막 처리 / 금 몰입의 다른 장점은 니켈의 장점입니다. 오직 5 마이크론의 두께와 니켈만을 고온에 있는 Ｚ 방향에서 확대를 제한할 수 있습니다. 게다가 일렉트로리스 니켈 피막 처리 / 금 몰입은 또한 무연 집회에게 유익할 구리의 해소를 방지할 수 있습니다. 일렉트로리스 니켈 피막 처리 / 금 침출 공정의 일반적 절차는 다음과 같습니다 : 산성 제거 → 마이크로 에칭 → 프리프레그 → 활성화 → 일렉트로리스 니켈 피막 처리 → 화학 금 침출. 6 케미컬탱크가 주로 있어서, 거의 100 화학을 포함합니다, 프로세스 컨트롤은 상대적으로 힘듭니다.
4. 은 이머젼 실버 침지 공정
유기적인 코팅과 일렉트로리스 니켈 / 금 몰입 사이에, 과정은 상대적으로 단순하고 빠릅니다 ; 그것은 일렉트로리스 니켈 피막 처리 / 금메달 몰입만큼 복잡하지 않지도 또한, 그것이고 두께가 PCB에 대해 강탈하지만, 그러나 그것이 여전히 좋은 전기적 실행을 제공할 수 있습니다. 은메달은 금의 남동생입니다. 심지어 열기, 습도와 오염에 노출될 때, 은은 여전히 좋은 납땜성을 유지할 수 있지만, 그러나 그것이 광택을 잃을 것입니다. 실버층 하에 어떤 니켈이 없기 때문에 은메달 몰입은 일렉트로리스 니켈 피막 처리 / 금 몰입의 좋은 체력을 가지지 않습니다. 게다가 은 염색은 좋은 저장장치 특성을 가지고 은 염색 뒤에 그것이 수년 동안 집회에 유입될 때 어떤 주요 문제점도 있지 않을 것입니다. 은 몰입은 거의 초미세 순수한 은 도금인 변위 반응입니다. 때때로, 약간의 유기 물질은 은 부식을 방지하고 은이온 이동을 제거하기 위해 주로, 은 침지 공정에 포함됩니다 ; 유기 물질의 이 박막을 측정하는 것은 일반적으로 힘들고 체중의 인간이 1% 이하라는 것을 분석이 보여줍니다.
5. 주석 몰입
모든 땜납이 주석을 기반으로 하기 때문에, 주석층은 어떤 종류의 땜납과 일치할 수 있습니다. 이 관점으로부터, 주석 디핑 처리는 큰 발전 전망을 가지고 있습니다. 그러나, 과거에, PCB는 주석 디핑 처리 뒤에 있는 주석휘스커와 주석휘스커의 이동처럼 보였고 용접 프로세스 동안 주석이 신뢰성 문제를 가져오고 따라서 주석 디핑 처리의 사용이 제한되었습니다. 그 후에, 유기 첨가물은 계통 구조가 과립 모양 구조에 대해 책임을 지고, 기존 문제를 극복하고, 또한 좋은 열 안정성과 납땜성을 가지고 있다는 것을 주석을 만들 수 있는 주석 액침액에 추가되었습니다. 주석 디핑 처리는 평평한 구리 주석 인터메탈릭 컴파운드를 형성할 수 있으며, 그것이 핫-에어 레벨링에 의해 초래된 평탄성의 두통 없이 주석 침지가 핫-에어 레벨링과 같은 좋은 납땜성을 가지고 있게 합니다 ; 주석 몰입은 또한 일렉트로리스 니켈 피막 처리 / 금 몰입 금속 사이의 어떤 확산문제가 없습니다 - 구리 주석 인터메탈릭 컴파운드가 굳게 결합될 수 있습니다. 주석 침지판은 너무 오랫 동안 저장되지 않을 것이고 의회가 순서에 따르면 주석 몰입에 대해서 수행되어야 합니다.
6. 다른 표면 처리 공정
다른 표면 처리 공정은 더 적용됩니다. 상대적으로 더 적용되는 니켈 금 도금법과 비전해질 팔라듐 도금 공정을 보도록 합시다. 니켈 금 도금법은 PCB 표면 처리 기술의 창시자입니다. 그것은 PCB의 출현 이후로 나타났고, 점진적으로 그때 이래 다른 방법으로 발전했습니다. 그것은 처음으로 PCB 표면 도체 위의 니켈의 레이어와 금의 그리고 나서 레이어를 도금처리하는 것입니다. 주로 니켈 도금은 금과 구리 사이에 확산을 방지하는 것입니다. 2개 종류의 니켈 금 도금법이 있습니다 : 도금처리된 (순금, 금 표면이 밝게 보이지 않습니다) 소프트 골드와 하드골드 도금 (표면이 매끄럽고 단단하고 내마모성이고 코발트와 다른 요소를 포함하고 금 표면이 밝게 보입니다). 소프트 골드는 칩 패키징용 동안 골드 와이어를 만대서 주로 사용됩니다 ; 하드골드는 주로 비 결합된 장소에 있는 전기 접속을 위해 사용됩니다. 비용을 고려해서 산업은 금의 사용을 줄이기 위해 종종 영상 전송에 의해 선택적인 도금을 수행합니다.
요즈음, 산업에서 선택적 금 도금법의 사용은 계속 증가하며, 그것이 일렉트로리스 니켈 피막 처리 / 금 침출의 프로세스 컨트롤에서 어려움에 주로 기인합니다. 보통은, 용접은 도금된 금에 용접되기를 회피하는 것은 필요하도록 서비스 수명을 단축시키세요 도금된 금의 취하로 이어질 것입니다 ; 그러나, 일렉트로리스 니켈 피막 처리 / 금 몰입에서 금이 매우 가늘고 일관되기 때문에, 취하는 좀처럼 발생하지 않습니다. 비전해 팔라듐 합금 도금의 절차는 일렉트로리스 니켈 피막 처리의 그것과 유사합니다. 메인 프로세스는 환원제를 통하여 촉매 표면에 팔라듐 이온을 팔라듐으로 줄이는 (나트륨 디히드로겐 하이포포스파이트와 같이) 것입니다. 파라듐막의 어떠한 두께도 획득될 수 있도록, 최근에 생성된 팔라듐은 반응을 장려하기 위해 촉매제가 될 수 있습니다. 비전해 팔라듐 합금 도금의 장점은 좋은 용접 신뢰성, 열 안정성과 표면 평탄도입니다.
4
표면 처리 공정 중에서 선정
표면 처리 공정 중에서 선정은 주로 마지막 조립된 성분의 종류에 의존합니다 ; 표면 처리 공정은 PCB의 생산, 국회와 최종적인 사용에 영향을 미칠 것입니다. 다음은 특히 5 공통 표면 처리 공정의 사용 이유를 도입할 것입니다.
1. 핫 에어 레벨링
핫 에어 레벨링은 한때 PCB 표면 처리 공정에서 뛰어난 역할을 했습니다. 1980년대에는, PCB의 사분의 삼이 핫-에어 레벨링 기술을 사용한 것보다 더 그러나, 산업은 과거 십 년동안 핫-에어 레벨링 기술의 사용을 줄였습니다. 그것은 추정되고 저 약 25% - PCB 중 40%가 지금 핫-에어 레벨링 기술을 사용합니다. 허풍 레벨링 프로세스는 더럽고 냄새가 나고 위험하고 따라서 그것이 결코 한 가장 좋아하는 절차이지 않았습니다. 그러나, 핫 에어 레벨링은 더 큰 성분을 위한 우수한 과정이고 더 큰 간격과 와이어입니다. 고밀도와 PCB에서, 핫 에어 레벨링의 평탄성은 후속 조립체에 영향을 미칠 것입니다 ; 그러므로, 허풍 레벨링 프로세스는 일반적으로 HDI 위원회를 위해 사용되지 않습니다. 기술의 진전과 함께, 더 작은 간격으로 QFP와 BGA를 모은데 적합한 핫-에어 레벨링 프로세스는 산업에 나타났지만, 그러나 그것이 좀처럼 실제로 적용되지 않습니다. 요즈음, 약간의 공장은 허풍 레벨링 프로세스를 대체하기 위해 유기적인 코팅과 일렉트로리스 니켈 / 금 디핑 처리를 사용합니다 ; 기술 발전은 또한 약간의 공장이 주석과 은 함침 공정을 채택하도록 유도했습니다. 게다가 무연 안에 최근의 유행은 더욱 핫 에어 레벨링의 사용을 자제했습니다. 비록 소위 무연 핫 에어 레벨링이 나타났지만, 그것은 설비의 호환성을 포함할 수 있습니다.
2. 유기적인 코팅
그것은 추정됩니다 저 현재 약 25% - 유기 도료 공학과 이 비율이 상승시킨 (유기적인 코팅이 지금 우선 핫-에어 레벨링을 능가했다는 가능성이 있습니다) PCB 사용 중 30%. 유기적 코팅 공정은 단일면 텔레비전 PCB와 고밀도 칩 패키징 보드와 같은 저급 수준 PCB와 첨단 PCB에 사용될 수 있습니다. BGA를 위해, 유기적인 코팅은 또한 넓게 사용됩니다. 만약 PCB가 표면 접속 또는 저장 기간에 대한 어떤 기능 요구도 가지고 있지 않으면, 유기적인 코팅이 가장 이상적 표면 처리 공정일 것입니다.
3. 일렉트로리스 니켈 피막 처리 / 금 몰입 : 일렉트로리스 니켈 피막 처리 / 금 침지 공정
유기적인 코팅과는 달리, 그것은 주로 휴대전화의 키 구역, 라우터 외피의 에지 연결 지역과 칩 프로세서의 탄성 접속의 전기 접촉부 영역과 같은 연결 기능 요구와 표면적으로 긴 저장 수명과 위원회에 사용됩니다. 핫-에어 레벨링의 평탄성과 유기적인 코팅 흐름, 일렉트로리스 니켈 피막 처리의 이동 때문에 / 금 몰입은 넓게 1990년대에 사용되었습니다 ; 그 후에, 검은 디스크와 부서지기 쉬운 니켈 인 합금의 외모 때문에, 일렉트로리스 니켈 피막 처리 / 금 디핑 처리의 응용은 감소되었습니다. 그러나 현재 거의 모든 첨단 과학 기술 PCB 공장은 일렉트로리스 니켈 피막 처리 / 금 디핑 라인을 가지고 있습니다. 구리 주석 인터메탈릭 컴파운드를 제거할 때 납땜 접합부가 브리틀이 될 것을 고려할 때, 여러 문제는 상대적으로 부서지기 쉬운 니켈 주석 인터메탈릭 컴파운드에서 발생할 것입니다. 그러므로, 거의 (휴대전화와 같은) 모든 휴대 전자 제품이 유기적인 코팅, 은메달 몰입 또는 주석 몰입에 의해 형성된 구리 주석 인터메탈릭 컴파운드 납땜 접합부를 사용하는 반면에, 금 몰입이 익숙한 일렉트로리스 니켈 피막 처리 /는 주요 구역, 접촉 면적과 EMI 실드 분야를 형성합니다. 그것은 추정됩니다 저 현재 약 10% - PCB 사용 일렉트로리스 니켈 피막 처리 / 금 디핑 처리 중 20%.
4. 은 몰입
그것은 일렉트로리스 니켈 피막 처리 / 금 몰입 보다 더 값이 쌉니다. 만약 PCB가 연결 기능 요구를 가지고 있고, 비용을 줄일 필요가 있다면, 은 몰입이 좋은 선택입니다 ; 은 몰입의 좋은 평탄성과 접촉 뿐 아니라 은 침지 공정은 선택되어야 합니다. 은 몰입은 넓게 통신 제품, 자동차, 컴퓨터 주변 장치에서, 그리고 또한 고속 신호 설계에서 사용됩니다. 은 염색은 또한 다른 표면 처리에 의해 상대가 없는 그것의 우수한 전기특성 때문에 고주파 신호에서 사용될 수 있습니다. 그것이 좋은 검사성을 모으고 가지고 있기 쉽기 때문에 EMS는 은 침지 공정을 권고합니다. 그러나, 흠과 은 몰입의 솔더 홀과 같은 결함 때문에, 그것의 성장은 느립니다 (그러나 감소되). 그것은 추정됩니다 저 현재 약 10% - PCB 사용 은 염색 절차 중 15%.
5. 주석 몰입
주석은 거의 십 동안 표면 처리 공정에 도입되었고 이 과정의 출현이 생산 자동화를 위한 요구의 결과입니다. 주석 몰입은 통신 후면을 위해 어떠한 새로운 요소도 특히 적당한 납땜 접합부로 이끌지 않습니다. 주석은 더 좋은 저장 조건이 주석 몰입에 필요하도록 이사회의 저장 기간을 넘어서 납땜성을 잃을 것이세요. 게다가 주석 침지 공정의 사용은 발암물질 이 존재로 인해 제한됩니다. 그것은 추정됩니다 저 현재 약 5% - 주석 침지가 처리한 PCB 사용 중 10%. 고객들, 더 엄격한 환경적 요구와 더 점점 더 많은 표면 처리 공정의 더 높고 더 높은 요구와 함께, 그것은 그것이 개발과 표면 처리 공정이 탐사하는지고 더 강한 다기능성을 선택하기 위한 비트 혼돈과 혼동성인 것처럼 보인다는 Ｖ 결론. PCB 표면 처리 기술이 미래에 갈 곳 정확하게 예상하는 것은 불가능합니다. 여하튼, 고객 요구 사항을 충족시키고 환경을 보호하는 것 먼저 행해져야 합니다!
