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Proceso de fabricación verde de placas de circuito (1) soldadura sin plomo de placas multicapa
Introducción la soldadura con plomo siempre ha sido un usuario de la soldadura de placas de circuito. En las últimas décadas, esta tecnología ha sido ampliamente utilizada en innumerables productos de montaje y encapsulamiento, y todas las placas de circuito también se pueden adaptar a esta tecnología de soldadura madura. Diversos estándares de calidad y fiabilidad, métodos de prueba y especificaciones se basan en esta tecnología de soldadura con plomo. la prohibición de plomo, encabezada por el RoHS (directiva de la UE sobre la restricción del uso de sustancias nocivas), ha tenido un gran impacto en toda la placa de circuito en términos de placas y procesos, centrándose principalmente en los cambios en la Tecnología de soldadura. El impacto de esta restricción no es solo la tecnología de soldadura, sino también la tubería del material de la placa de circuito. En otras palabras, incluso si el material de la placa de circuito no contiene plomo, no significa que sea compatible con la tecnología sin plomo. La mayoría de los nuevos métodos de soldadura se inclinan hacia las llamadas aleaciones sac305 (estaño, plata, cobre), cuyo punto de fusión es aproximadamente 34 ° C más alto que la soldadura eutéctica actual de estaño y plomo. La tarea actual es cómo utilizar esta soldadura sin plomo para lograr las propiedades de soldadura de las antiguas aleaciones de plomo. Para lograr este objetivo, las placas suelen tener que ser reemplazadas por resinas capaces de soportar altas temperaturas y placas con buena humedad. para mantenerse al día con los últimos desarrollos de las placas, la soldadura de retorno y los flujos, la industria debe invertir una gran cantidad de recursos humanos y materiales para evitar cualquier brecha durante la transición. La recopilación de conocimientos clave y datos de fiabilidad permitirá a los proveedores bien preparados ganar una posición valiosa en el nuevo mercado de soldadura. Los productos ecológicos de PCB multicapa soldados sin plomo en placas de circuito tienen una alta demanda de materiales de alta Tg y libres de halógenos. La temperatura de soldadura sin plomo hará que la placa se expanda en la dirección z, lo que tendrá un impacto negativo en la fiabilidad del agujero de chapado y la integridad de la Unión de la capa Interior. Sin embargo, hasta ahora no se han realizado muchos estudios sobre el impacto del aumento de la temperatura de soldadura de montaje en el proceso de laminación interna, y todavía hay más estudios en profundidad en el mundo del trabajo. En este artículo, el nuevo grabado de límites de grano (ige) en la superficie interior del cobre, combinado con el tratamiento alternativo (es decir, el tratamiento de hundimiento de estaño), hace que esta revolucionaria mejora tenga una mayor sinergia en la estructura de placas multicapa. Estos dos tratamientos mixtos de erosión fronteriza y hundimiento de estaño (nombre comercial Secure htg) completan el tratamiento de la superficie interior con varias ventajas; Por ejemplo, una resistencia mejorada al desgarro y una resistencia confiable al calor. Se detallará el grado de refuerzo para eliminar los círculos rosas, evitar la rotura en forma de cuña y facilitar el proceso de fabricación horizontal de láminas de gran área. (1) el tratamiento de adhesión de la capa interior de la capa de estaño metálico depositada intencionalmente en la superficie de cobre, descrito por el nuevo proceso mixto (secure htg) de la superficie interior de cobre, ha demostrado ser capaz de soportar pruebas térmicas fuertes de soldadura sin plomo. El proceso de este nuevo proceso es el siguiente: (1) el tratamiento de limpieza debe completar un fuerte proceso de limpieza antes de micro - grabado de la superficie de cobre para eliminar los residuos de los resistencias de película seca y las huellas dactilares altamente contaminantes. (2) el tratamiento inicial de este sitio puede proteger la solución de micro - grabado del siguiente sitio de los contaminantes y puede proporcionar un potencial de grabado superficial adecuado, mejorando así el efecto de micro - grabado posterior. (3) el líquido de micro - grabado "ácido sulfúrico / peróxido de hidrógeno" mejorado por el micro - grabado puede atacar los límites de grano del material de cobre para obtener la morfología de la superficie necesaria para una fuerte adhesión. Este micro - grabado ultraprofundo puede obtener la rugosidad de la superficie requerida y hacer que la resistencia de unión mecánica posterior sea mejor. La estructura producida por el material de cobre aquí muestra una mejor resistencia a la cizalla en comparación con la diferencia de resistencia a la cizalla de las pelusas oxidadas negras tradicionales. (4) inmediatamente después de la finalización de la micro - erosión del tratamiento de refuerzo en la superficie interior del cobre, se depositará una capa de estaño metálico gris, y luego se completará el proceso de prensado MLB resistente a la soldadura sin plomo. (2) la placa de prueba y los resultados para esta placa de prueba de tratamiento de oxidación alternativa, se seleccionaron seis y doce capas. Toda la placa de Circuito está compuesta por varios sustratos diferentes y coincide con una lámina de cobre de 35 micras. Estas placas de prueba se pueden utilizar en varias pruebas de fiabilidad. Cada lote de placas de prueba debe someterse a una prueba de resistencia al desgarro como valor de referencia para otras pruebas posteriores. Después de esta prueba inicial de resistencia al desgarro, el mismo lote de muestras pasará por varios procesos de retorno sin plomo infrarrojo. Después se realiza otra prueba de resistencia al desgarro para comparar el posible deterioro de la resistencia a la Unión de la placa causada por el retorno. Por lo general, a partir de este tipo de información, se puede ver que el montaje sin plomo tiene un impacto negativo en la placa de circuito.
(3) después de muchas pruebas de los resultados de las pruebas y discusiones, el mencionado proceso mixto de estaño y cobre (secure htg) en la superficie interior del cobre ha demostrado ser muy potente y práctico. Cada muestra de Doe opera en un baño "en Estado estacionario" del proceso de mezcla para simular el proceso de producción estándar. las reacciones tradicionales de ennegrecimiento muestran buenos resultados en fr4 estándar y materiales libres de halógenos en términos de propiedades de preretorno; Sin embargo, los resultados de las pruebas de estrés térmico no son muy buenos, y después de tales pruebas de estrés térmico, la adherencia es más importante. Por lo tanto, no puede soportar múltiples operaciones de retorno sin plomo. De hecho, se ha comprobado que la resistencia a la adherencia se ha reducido en más del 50%. Al mismo tiempo, también se encontró que después de completar la soldadura de prueba de la placa multicapa, aparecerán métodos alternativos de ennegrecimiento (ao), grabado de límites de grano (ige) y ao más potenciador, así como un nuevo proceso mixto (securehtg) en la superficie interior del cobre. Pérdida de resistencia a la adherencia. Sin embargo, la pérdida del proceso híbrido es menor que la pérdida de otros métodos. Cuando se aplicó el proceso mixto a materiales libres de halógenos, la resistencia a la adherencia se redujo solo un 6%, lo que es mejor que el ennegrecimiento alternativo estándar y el ennegrecimiento tradicional del 28% y 54%.
El estudio también encontró que el proceso híbrido puede pasar por el retorno sin plomo en una variedad de materiales de sustrato de placa de circuito, e incluso se puede pasar la prueba de resistencia al calor t260. para algunas muestras que no pasaron la prueba t288, se encontró que su fracaso se debió a problemas del propio sustrato y no estaba relacionado con El tratamiento de la superficie de cobre. Debido a las condiciones extremas de alta temperatura y el posterior fallo de la película, el t288 puede no considerarse un método de prueba confiable. Las excelentes propiedades del proceso mixto deben derivarse del compuesto de oro común de interfaz formado entre estaño y cobre, que se ha convertido completamente en una capa compuesta de oro común de interfaz durante el proceso de prensado a alta temperatura. Sin embargo, el calor intenso puede causar cambios en la microestructura entre cobre y Estaño. La densidad de la capa de estaño disminuye a medida que aumenta el espesor del compuesto de oro común en la interfaz, lo que inevitablemente conduce a la formación de microporos inciertos cerca del límite de grano entre cobre y Estaño. Todos los resultados sugieren que los átomos de estaño migran a capas de cobre, lo que conduce al crecimiento de compuestos de oro común en la interfaz, y también existe una "estructura de dedo prominente" (estructura de dedo perfil) entre el cobre y el imc. Esto aumentará en gran medida la fuerza de Unión mecánica.
Fabricación de pcb, antes de las 17 t, las propiedades de los enlaces químicos entre la superficie de cobre y la resina epoxi siguen siendo difíciles de entender. En el pasado, había muchas teorías relacionadas, pero lo primero que hay que saber es qué tipo de película se forma en la superficie del cobre. ¿¿ es la oxidación negra temprana? ¿¿ o la posterior oxidación negra reductora? ¿¿ o la oxidación negra reemplazada? Se genera y almacena en el vacío, de lo contrario, algunos óxidos de cobre se hidrolizarán inevitablemente en el medio ambiente debido a la absorción de humedad y se formarán aún más grupos hidroxi (hidroxi), que seguirán siendo ligeramente ácidos con la resina epoxi. reaccionará en el medio, A continuación se forman lazos químicos entre sí. la diferencia en la resistencia a la adherencia de la superficie en diferentes posiciones de oxidación está determinada por la carga superficial, que está determinada por el "punto eléctrico isoeléctrico de la superficie" (punto eléctrico ISO de la superficie; ieps). Cuando se utilizan láminas fr4 libres de halógenos o estándar, la resistencia a la adherencia proporcionada por el nuevo proceso de oxidación mixta será mejor. Esta alta resistencia a la adherencia después de la prensada, después de la soldadura repetida de retorno sin plomo, su valor de resistencia todavía se puede mantener por encima de 41B / IN. Por lo tanto, el proceso mixto proporcionará una mejor estabilidad del proceso en la demanda futura sin plomo.
