精密PCB製造、高周波PCB、高速PCB、標準PCB、多層PCB、およびPCBアセンブリ。
グリーン製造プロセス 回路基板s (1) Lead-free 半田付け of 多層板
Introduction
Lead-containing solder has always been the user of 回路基板 soldering. 過去数十年, この技術は無数のアセンブリと包装製品で広く使用されている, すべて 回路基板sは、この成熟したはんだ付け技術に適応することもできます. 様々な品質と信頼性基準, テスト方法と仕様はすべてこの鉛含有はんだ付け技術に基づいている.
The ban on lead led by ROHS (European Union's Directive on Restricting the Use of Hazardous Substances) has brought a great impact on the entire 回路基板 プレートとプロセスに関して, そして、主な焦点は、はんだ付け技術の変化にあります. この制限による衝撃は溶接技術だけではない, しかし、その材料の配管も 回路基板. 言い換えれば, たとえ 回路基板 材料は鉛を含まない, それは、鉛フリー技術と互換性があることを意味しません. Most of the new soldering methods have favored the so-called SAC( 3 )05 alloy (tin, 銀, copper), その融点は、現在の錫－鉛共晶はんだより約3( 4 )℃°C高い. 現在の課題は、この鉛フリーはんだを使用して、古いリード合金の溶接性能を達成する方法である. この目標を達成するために, 通常、ボードは、強い熱に耐えることができる樹脂と耐湿性の良い板に変えなければなりません.
最新の開発に遅れないようにする, リフロー, フラックス, 産業は、移行のどんな隙間も避けるために多くの人的資源と材料資源を投資しなければなりません. 重要な知識と信頼性データのコレクションは、完全に準備された供給元は、新しい溶接市場で貴重な場所を獲得することができます.
2. 鉛フリーはんだ付多層PCB 回路基板
グリーン製品は高Tg及びハロゲンフリー材料の需要が高い. 鉛フリーはんだ付け温度は、プレートをZ方向に拡大させる, これは、メッキスルーホールの信頼性と内部層ボンディングの完全性に悪影響を及ぼす. しかし, 内部の積層工程に対する組立溶接温度の増加の影響についてはこれまで多くの研究がなされていない, そして、それはまだ業界による詳細な調査を待っている. この記事で, the new grain boundary etching (Intergrain Etch for short as IGE) on the inner copper surface, combined with alternative treatment (ie tin sinking treatment), この革新的な改良は多層基板構造に対してより強力な相乗効果を有する. それも、記事の深さで後で説明されます.
These two hybrid treatments (trade name Secure HTg) of boundary erosion and tin sinking have completed the inner surface treatment with multiple advantages; such as improved tear strength and reliable heat resistance. ピンク円を除くための強化度, くさび形の破れを避ける, 大面積薄板の水平製造工程を容易にする, etc. 詳細に紹介されます.
(1) Description of the new hybrid process (Secure HTg) of the inner copper surface
The adhesion treatment of the inner layer deliberately depositing a metallic tin layer on the copper surface has proven to be able to withstand the strong heat test of lead-free soldering. The flow of this new process is as follows:
(1) Cleaning treatment
Before performing micro-etching on the copper surface, ドライクリーニングエッチングレジストと重汚染フィンガープリントの残留物を除去するために、強い洗浄プロセスを完了しなければならない.
(2) Initial processing
This site can protect the next site's micro-etching solution from pollutants, 適切な表面エッチング電位を提供することができる, その後のマイクロエッチング効果を改善できる.
(3), micro-etching
The improved "sulfuric acid/過酸化水素“マイクロエッチング流体は、強い接着のために必要な表面トポグラフィーを得るために銅材料の粒界を攻撃することができます。”. このような超深マイクロエッチングは、必要な表面粗さを得ることができ、その後の機械的ボンディング強度をより良くすることができる. 伝統的な黒色酸化綿毛の貧弱剪断強度と比較して, ここでの銅材料によって作られる構造は、より良い剪断強度を示している.
(4), enhanced processing
After the microetching of the inner copper surface is completed, グレーの金属錫層をすぐに堆積されます, そして、鉛フリーはんだ付けに耐性のあるMLBプレスプロセスが完了する.
(2) Examination board and results
For this alternative oxidation treatment test board, 層のボードと12層のボードが選択されて. 全体の基板は様々な異なる基板で構成され、35. これらのテストボードは様々な信頼性試験に使用できる. テストボードの各々のバッチは、他の後のテストのための基準値として涙強さテストを受けなければなりません. この最初の涙強さテストの後, サンプルの同じバッチは、多重赤外線無鉛リフロープロセスを受ける. その後, リフローによって生じたプレートの接合強度の劣化の可能性を比較するために別の引張り強度試験を行った. 一般に, この種の情報から、鉛フリーアセンブリがマイナスの影響を及ぼすことが分かる 回路基板s.
(3) Test results and discussion
The above-mentioned tin-copper mixing process (Secure HTg) on the inner copper surface has proven to be quite strong and practical after many tests. 各々のDOEサンプルは、標準プロセスプロセスをシミュレートするために、混合プロセスの「定常状態」バスで作動する.
前リフローの性能から, 従来の黒化反応は標準的なFR 4及びハロゲンフリー材料に良好な結果を示したことが知られているしかし, 予熱ストレス試験の結果はあまり良くない, そして、そのような熱応力試験の後、接着はより重要である. 結果的に, それは、複数の無鉛リフロー操作に耐えることができません. 事実上, 接着強さは50 %以上減少した. 同時に, it was also discovered that the alternative blackening method (AO), grain boundary etching (IGE), とAOプラス補強剤, and the new hybrid process (SecureHtg) of the inner copper surface, etc., 完成した多層基板の試験溶接後に現われる. 接着強さの損失. しかし, ハイブリッドプロセスの損失は他の方法よりも少ない. ハイブリッドプロセスがハロゲンフリー材料に適用されるとき, 接着強さは6 %しかない, 標準的な代替ブラックニングと正統黒化の28 %と54 %より良いです.
ハイブリッドプロセスは種々の回路基板基板材料において鉛フリーリフローを通過でき，t 260の耐熱性試験でも合格できることが分かった。T 288試験に合格できなかったいくつかの試料については、銅表面の処理とは関係ない基板自体の問題が原因であることが分かった。極端な熱条件とその後の膜破壊により、T 288は信頼性の高いテスト方法とはみなされない。ハイブリッドプロセスの優れた性能は，高温プレスプロセス中に界面co‐金化合物層に完全に変態したtinと銅間に形成した界面co‐金化合物に由来する。しかし、強い熱は銅と錫の間の微細構造の変化を引き起こすことがある。tin層の密度は界面でのco‐金化合物の厚さの増加と共に減少し，必然的に銅とtinの粒界近くに不確定な微小孔が形成される。すべての結果は、錫原子が銅層に移動し、界面のCo -金化合物の成長をもたらすことを示し、銅とIMCの間に一種の「突出したフィンガ状構造」もある。機械的結合力を大きく高める。
PCB製造 17 t前の銅表面とエポキシ樹脂との間の化学結合の特性を理解することは依然として困難である. 過去に多くの関連理論があった, しかし、最初に知っていることは、どのような種類の膜が銅の表面に形成されるかです? それは、以前の黒い酸化ですか? または後の還元的黒色酸化? または、それは黒い酸化を代用しますか? 真空で生成され、貯蔵される, さもなければ、いくつかの酸化銅は、水分吸収のために必然的に環境で加水分解されるでしょう, and further form Hydroxyl Group (Hydroxyl Group), これらの水酸基は、それが中央で反応するエポキシ樹脂でわずかに酸性であり続けます, そして、互いの間の化学結合を形成する.
異なる酸化場所における表面の付着強さの差は表面電荷によって決定される, which is determined by the "surface isoelectric point" (ISO-electric point of Thesurface; IEPS). ハロゲンフリーまたは標準FR 4シートを使用する場合, 新しいハイブリッド酸化プロセスによって提供される接着強さはさらに良くなる. この種のプレスの後に現れる高い接着強さ, 繰り返し鉛フリーリフローはんだ付け後, その強度値はまだ41 bを維持することができます/in. したがって, ハイブリッドプロセスは将来の鉛フリー需要でより良いプロセス安定性を提供する.
