PCB Tecnico - Post-lavorazione e produzione di circuiti stampati

Post-lavorazione e produzione di circuiti stampati

La maggior parte dei circuiti stampati sono realizzati in dimensioni operative fino al completamento della resistenza alla saldatura. Successivamente, le procedure di post-lavorazione come il trattamento delle superfici metalliche e la lavorazione della forma vengono eseguite per soddisfare le specifiche richieste per il montaggio. Questi sono l'ambito del processo di post-elaborazione del circuito stampato.

Un processo di post-elaborazione

Al fine di rendere il successivo assemblaggio del circuito stampato liscio, affettatura, lavorazione della forma e altri trattamenti di taglio dimensionale sono necessari compiti, e per ottenere un buon collegamento di assemblaggio, vengono effettuati opportuni trattamenti metallici sulla superficie del contatto. Poiché la maggior parte dei produttori di circuiti stampati ha una vasta base di clienti, le procedure di post-elaborazione possono avere risultati diversi a seconda delle esigenze di ogni azienda. Il fungo è mostrato come esempio di flusso post-elaborazione.

Il circuito stampato con vernice di arresto della saldatura sarà trattato con la superficie metallica del contatto o del terminale e quindi il circuito stampato di dimensioni operative sarà tagliato nelle dimensioni e nella forma appropriate in base ai requisiti di assemblaggio e quindi pulito o posizionato nella fase successiva del trattamento e dell'ispezione del metallo, imballaggio e spedizione.

Due trattamenti superficiali metallici

Il trattamento superficiale metallico dei contatti e dei terminali metallici è principalmente per caricare e collegare vari componenti elettronici.

Ora la saldatura più comunemente utilizzata per la saldatura è una composizione eutettica stagno-piombo 63/37, ma a causa dei fattori di protezione ambientale, i prodotti contenenti piombo saranno vietati in futuro, quindi sono state proposte varie alternative. Attualmente, ci sono Sn-Ag, Sn-Ag-Cu, Sn-Ag-Bi, Sn-Cu, ecc., per saldatura senza piombo. Anche se ci sono molti tipi, tutti sono paste di saldatura. In termini di assemblaggio, sembra che i materiali non siano un problema. Ma in termini di trattamento superficiale del metallo del circuito stampato, è impossibile trovare un prodotto completamente compatibile.

(1) Latta spray (HASL -livellamento della saldatura ad aria calda)

Dopo che il circuito stampato è rivestito con la resistenza alla saldatura, la superficie in rame esposta all'aria deve essere protetta. Uno dei metodi è quello di attaccare uno strato di saldatura alla superficie di rame. Poiché il saldatore generalmente utilizzato per la saldatura elettronica ha un punto di fusione di circa 200°C o meno, se viene fuso in uno stagno fuso, può essere immerso direttamente sulla superficie del rame con uno strato di pellicola protettiva della saldatura. La composizione di queste saldature è esattamente la stessa dello stagno utilizzato per la saldatura in futuro, che è favorevole all'assemblaggio dei componenti. Tuttavia, la quantità di deposizione di stagno sulla superficie del circuito stampato sarà troppo alta e incontrollata dal modo di ammollo. Pertanto, la quantità di stagno in eccesso sulla superficie viene raschiata con aria calda ad alta pressione e lo stagno residuo nel foro passante viene soffiato fuori per proteggere la superficie di rame e la parete interna del foro. l'obiettivo di.

Il processo generale di spruzzatura dello stagno è: sgrassante-micro incisione-decapaggio-essiccazione-rivestimento del flusso-HAL-raffreddamento-pulizia-essiccazione

In HASL, il circuito stampato è immerso nella saldatura fusa e l'aria ad alta temperatura e alta pressione viene soffiata sul pannello con un coltello ad aria per controllare lo spessore della saldatura quando viene estratta. Poiché è abbastanza difficile livellare l'intera superficie della scheda con aria calda in breve tempo, i cuscinetti di rame più sottili possono causare problemi di installazione durante l'assemblaggio dei componenti. Poiché lo stagno non è completamente raffreddato e solidificato nel momento in cui lo stagno viene spruzzato, il posizionamento orizzontale ha generalmente una migliore distribuzione dello spessore. Naturalmente, lo spessore della spruzzatura orizzontale dello stagno e della spruzzatura verticale dello stagno non sono gli stessi. L'esperienza generale è che l'uniformità della spruzzatura orizzontale dello stagno è leggermente migliore di quella della spruzzatura verticale dello stagno, ma la manutenzione della macchina orizzontale dello stagno è più problematica. Nel prossimo futuro, a causa dei requisiti privi di piombo delle questioni di protezione ambientale, ci sono dubbi sul fatto che il processo di stagno spray continuerà ad essere utilizzato e la selezione della saldatura è diventata una priorità assoluta.

(2) Pellicola protettiva organica (0SP) Nota 113

Coprire la superficie di rame che non è coperta dalla resistenza della saldatura con un film protettivo organico resistente al calore è un altro modo di trattamento superficiale del metallo. Viene anche chiamato pre-flusso perché il processo successivo è quello di saldare i componenti. Poiché solo la superficie di rame fresco ha capacità di saldatura (capacità di saldatura), se lo strato di precipitazione organico può mantenere la superficie di rame fresca, la saldabilità successiva può essere mantenuta. Infatti, non tutti i film protettivi organici hanno resistenza al flusso. Ad eccezione di alcune pellicole protettive della serie colofonia, la maggior parte delle pellicole protettive hanno solo funzioni protettive. Pertanto, nella saldatura successiva, la pellicola protettiva deve essere compatibile con il flusso. In generale, se si utilizza un film protettivo organico, l'attività del flusso utilizzato per la saldatura deve essere leggermente più forte. Un flusso più forte può decomporre il film organico in un ambiente caldo e collegare direttamente lo stagno al substrato di rame.

L'assemblaggio corrente ha spesso più di un processo di rifusione, quindi il film organico deve superare un certo test di resistenza al calore per essere competente.

(3) Saldatura selettiva

Nel processo di fabbricazione del circuito con il metodo di galvanizzazione del circuito, la saldatura può essere elettrolitica direttamente sull'area del circuito come strato di barriera di incisione. Dopo l'incisione, il film photoresist viene rimosso e quindi il secondo film photoresist viene utilizzato per selezionare l'area residua della saldatura da coprire, quindi rimuovere l'area scoperta con il liquido di stripping dello stagno e riservare l'area che ha bisogno di saldatura per la saldatura. Questo metodo deve essere implementato durante la galvanizzazione del circuito. Se il circuito è stato formato, non può essere implementato se il cavo è perso. Pertanto, la maggior parte del rivestimento di saldatura è ancora fatta dal processo di stagno spray.

La maggior parte delle sonde di galvanizzazione della saldatura utilizza sistemi di galvanizzazione dello stagno e del fluoroborato di piombo e alcuni utenti utilizzano sistemi di galvanizzazione dell'acido organico. La composizione della saldatura elettrolitica è di circa 60/40 in rapporto stagno-piombo.

Il circuito realizzato per la saldatura deve controllare la quantità di precipitazioni sul pad di rame, quindi la densità e la distribuzione di corrente devono essere controllate, altrimenti non solo lo spessore si discosterà, ma anche la composizione si discosterà.

(4) Nichel/placcatura in oro

Per circuiti stampati multistrato e schede di accumulo ad alta densità, in alcune applicazioni, l'assemblaggio di stampi nudi e l'assemblaggio di componenti possono essere mescolati. Recentemente, a causa della graduale crescita dei cartoni da imballaggio organici, i pannelli da imballaggio come BGA, PGA e CSP richiederanno l'incollaggio del filo. Questi circuiti stampati che devono essere incollati devono essere completamente placcati con nichel e oro.

Lo spessore dello strato comune di placcatura è di circa 1-5 m per il nichel e circa 0,05-0,75 m per l'oro. La soluzione di placcatura del solfammato di nichel è stata ampiamente esplorata a causa dello stress basso della placcatura.

Generalmente, il sistema di placcatura in oro utilizzato per le dita placcate in oro non è adatto per placcatura in oro metallico. La soluzione di placcatura con additivi del sistema metallico renderà la placcatura dura. L'oro duro ha una buona resistenza all'usura nelle applicazioni del connettore e l'oro morbido è simile all'oro puro, che è più adatto per l'incollaggio del filo. Poiché è precipitazione mediante galvanizzazione, l'area di galvanizzazione deve essere collegata all'elettrodo e quindi tagliata fuori dopo galvanizzazione. Poiché il cavo residuo ha un effetto antenna nel circuito stampato, alcuni produttori utilizzano photoresist per bloccare la connessione prima della galvanizzazione. Dopo la galvanizzazione, il photoresist viene spogliato e i perni vengono incisi via. Pertanto, esiste un cosiddetto processo Etch Back. Questa non è la stessa cosa dell'Etch Back di cui parlava l'esercito americano nei primi giorni.

Non è necessario utilizzare la corrente elettrica per fare nichel chimico / oro^16, quindi non c'è bisogno di connessione di linea, che migliora notevolmente la flessibilità della produzione di circuiti stampati, quindi è valutato. Quando la maggior parte dei produttori esegue il processo chimico del nichel, usano l'ipofosfito come agente riducente e il catalizzatore è simile al sistema chimico del rame. A causa dell'uso di agente riducente del sistema fosfato, il nichel precipitato avrà il fenomeno eutettoide del fosforo e il contenuto di fosforo influenzerà le proprietà fisiche del rivestimento, quindi la quantità eutettoide deve essere controllata.

La precipitazione dell'oro chimico è fondamentalmente divisa in due tipi: sistema d'oro sostitutivo e sistema d'oro ridotto. Al giorno d'oggi, la maggior parte di quelli utilizzati sono sostituiti oro chimico, che può produrre placcatura in oro sottile con uno spessore di circa 0,05-0. 1m o meno. L'applicazione del rivestimento spesso è ancora più adatta per l'oro ridotto e alcune applicazioni raggiungono 0,5 m. Durante la sostituzione dell'oro, si formano fori di spillo a causa dello scambio ionico con la superficie del nichel, ma l'oro ridotto viene precipitato utilizzando un catalizzatore, quindi questo fenomeno è relativamente assente. Le soluzioni di placcatura in oro senza elettrodo sono per lo più sistemi a base di ciano. Poiché tali sostanze possono danneggiare lo strato organico della resistenza della saldatura, alcuni produttori stanno lavorando duramente per sviluppare sistemi di solfito d'oro.

Per l'assemblaggio del pacchetto utilizzando l'assemblaggio del filo d'oro, è richiesto uno strato d'oro ad alta purezza e più spesso. Per quanto riguarda le applicazioni del prodotto che sono principalmente saldate o filo di alluminio, è richiesto uno spessore inferiore della placcatura in oro.

Tre lavorazioni meccaniche

Per soddisfare i requisiti di assemblaggio finale, il circuito stampato deve essere modellato e lavorato in termini di dimensioni. L'elaborazione SMT e l'elaborazione PCBA hanno un alto grado di libertà e possono adattarsi a una varietà di esigenze. Per motivi di efficienza del montaggio, il lavoro di assemblaggio sarà assemblato prima a condizione che molti circuiti stampati singoli siano integrati insieme. Dopo che le parti sono state assemblate e testate, viene eseguito il lavoro di divisione dei singoli pezzi. Per facilitare la divisione successiva, i circuiti stampati vengono spesso lavorati con scanalature a V rotte, fori rotti, ecc., in modo da facilitare l'elaborazione post-assemblaggio. Per i prodotti con requisiti di aspetto più rigorosi del prodotto, il taglio utilizzerà una fresatrice (Router) per la lavorazione del telaio esterno e per i prodotti meno rigorosi, c'è anche una modalità di punzonatura. In questa fase, i fori degli utensili di assemblaggio saranno fatti allo stesso tempo e alcuni fori passanti non placcati oversize possono anche essere elaborati qui. Per quanto riguarda i prodotti per schede di interfaccia, poiché vengono spesso inseriti e rimossi, saranno smussati per un funzionamento regolare.

Dopo la completa lavorazione meccanica, ci sarà molta polvere sulla superficie del circuito stampato che deve essere rimossa. Pertanto, l'azione finale di pulizia deve essere eseguita per rimuovere la polvere da taglio o lo sporco durante la lavorazione. Dopo l'essiccazione, il prodotto finito viene elaborato attraverso ispezione di spedizione.