PCB技術 - 回路基板のグリーン製造プロセス( 2 )スルーホールめっきと銅めっき

回路基板 green manufacturing process (2) through-hole plating and copper plating

In the 回路基板の製造 電子工業で, 回路基板のはんだ付けは、常に鉛を含むはんだの使用者であった. 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 また、この成熟したはんだ付け技術に適応することができます. 様々な品質と信頼性基準, 試験方法, そして、管理手順はすべてこの鉛含有はんだ付け技術に基づきます.
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 circuit board in terms of plates and processes, 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、回路基板の材料の配管も. 言い換えれば, たとえ回路基板材料が鉛を含まないとしても, 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 preferred the so-called SAC305 alloy (tin, 銀, copper), これは、現在の錫－鉛共晶はんだより高い約34°C℃の融点を有する. 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. 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.

1. Desmear and plated through holes
(1) Removal of glue residue on the circuit board
When the circuit board adopts the green process, それは、デスメアやスルーホールメッキなどの現在のプロセスに多くの影響をもたらすでしょう. The current connotation of the so-called green manufacturing process is mainly as follows:
◆Halogen-free base material ◆Base material resistant to lead-free soldering ◆Cyanide-free chemical copper manufacturing process
◆E D TA-free chemical copper manufacturing process ◆Formaldehyde-free chemical copper manufacturing process
Halogen-free board refers to those that do not contain odorant and flame retardant. デスミアまたはPTHプロセスが実行されるとき, 多くの違和感は必然的に起こる. この時に, 回路基板基板製造業者の協力は、その後のプロセスに適合する新しい難燃剤を開発するためにも必要である, 添加物その他の板. これらの新しい部品のために, 最善の作業条件を見つけるために下流工程を再評価しなければならない. 結果的に, プロセス供給者と回路基板メーカーは必然的に多くの仕事を増加させる. もう一つの重要な課題は、緑の生産は、必然的に特定のプロセスの早すぎる老化と中毒を引き起こすでしょう. 例えば, the filler (Fi11er) in the sheet will shorten the active period of the gel-removing liquid, また、化学銅前のTe活性化反応にも影響する. これらの迷惑なものを評価し、さらに研究する必要があります.
鉛フリーはんだに耐えるプレートについて, いくつかのハロゲンフリー材料も適合性の問題に直面しなければならない. ベース材料の組成を変えた後に、どのようにして、より良い性能を持つことができるか? どのように彼らはT 260とT 288耐熱性を通過することができますか. Many new lead-free substrates on the market are almost all based on phenols (PN) instead of dicyandiamide (Dicy) as the hardener of epoxy resin, 又は他の特殊樹脂混合物. 無鉛・無ハロゲン材料, 膨潤回数を減らして電気的性質を改善するための充填材の使用もまた非常に重要である. すべての新しいボードは、過マンガン酸カリウムのスミアシステムと互換性があります, そして、可能性のある中毒と感受性は、深さで議論されなければなりません. ATUO技術はこのような研究を進めている. 多くの従来の標準基板, ハロゲンフリー基板と無鉛ベース材料は詳細な議論を待っている. 以下は作品の一部です.
◆Standard and powerful permanganate slag removal liquid with three kinds of leavening agents
◆The absorptivity of tin metal in the activation reaction before copper smelting
◆Coverage and adhesion of chemical copper process
◆ Pollution control of key tank liquids, etc.
結果の一部は各基板の適応性を明確に示すことができる, 個々の基板評価の必要性とともに.

(2) The production process of chemical copper without cyanide.
シアン化物は、長い間、化学銅プロセスのスタビライザーとして使われました. 化学銅溶液中のシアン化物の含有量は非常に小さいが, シアン化物は毒性が高いので, それが少ないかどうか使用することができれば最高です. 環境保護の圧力の下で, シロップメーカーによって供給される新しい化学銅は、彼らがもはやシアン化物がないと強調します, そして、これらの新製品は現在、水平および垂直の製造プロセスで使用されている.
(3) Process of chemical copper without EDTA
EDTA is a chelating agent. NTYMは、業界で、そして、化学銅プロセスで常に使われました. 強い解凍特性のため, それは、バスの中で二価金属イオンを捕えて、複雑なイオンになります, それが液体の中で浮くことができるように. ミドル. したがって, 廃水処理の過程で, 沈殿する鉛または他の金属イオンは、E D T, 廃水処理の難しさ. 一旦廃水処理がサリドマイドを破壊することができないならば, 重金属は環境に放出され、汚染を引き起こす.
環境へのEDAの害をなくすために, グリーンプロセスは他の弱いタラソール剤を使用したい, 天然ブドウ製品など, 酒石酸, etc., 代用品, 簡単に再処理し、分解することができるように. 化学銅のレベルが導入されたのと同じくらい早く, ATO社は、環境にやさしい酒石酸ケミカルタンクを使用することを決めた1999年の最初のレベルシステムのインストール以来, それは、EDTAのない化学製品を使い続けました. 銅システム, この傾向は、現在すべてのポーション供給元の傾向になりました.
(4) Formaldehyde-free chemical copper manufacturing process
It has recently been confirmed that formaldehyde has been upgraded from possibly carcinogenic to a real carcinogenic substance. これらの新たに発表された有害物質基準は、産業ができるだけ早くホルムアルデヒドに代替を求めるべきであることを意味する. 現在, 市販のホルムアルデヒドを使用しない直接電気めっきの広告が多い. したがって, 改善された化学銅は、F. 現代, つまたは2つの修飾された化学的なコッパーは、トライアル段階にあります, フリーボード製造プロセスにおいて，ホルムアルデヒドフリーシステムの最新世代が適用されている. グリーンの動向 回路基板 テーマが議論されたように. ホール製造工程は衝撃を与える, そして、最大の影響は、現在、無ハロゲンで無鉛の基質です. これらの真新しいボードのオンライン使用は必然的に既存の製造プロセスに影響を及ぼす. 徐々にそれらを導入するために注意しなければならない. 最良の結果を達成するために最適化されたプラクティスのセットを確立するのがベストです.
二番目, electroplating copper
For electroplating copper, 穴銅と表面銅の厚さ比を制御するのが最善である. 新しい鉛フリーはんだ板の前処理と銅めっき自体を調整しなければならない, 回路の銅めっきの孔アスペクト比または線幅および間隔のような. その特徴を詳細に考察する. 電気メッキ銅コーティングは、良好な銅厚さの均一性と優れた機械的性質を有しなければならない, such as ductility (Elongation) and ductility (Ducility), etc., 様々な後続過程の試験に耐えるために. その後、完成した回路基板は、十分な信頼性を有し、顧客の品質基準を満たす. There is now a relatively new thermal cycling (Thermal Cycling) measurement technology, の品質のより正確な評価を持つことができます PCBs. 伝統的生産と比較して 回路基板, いわゆる緑の生産 PCB 鉛フリーはんだ付けの使用に関連している. これは銅めっきに大きな影響を与える.
鉛フリーはんだ付けの違い 回路基板 and traditional soldering are as follows:
◆The soldering temperature is about 34 degree Celsius higher than the original lead.
溶接作業時の高温時間は.

溶接温度が高く保持時間が長くなると、プレートのZ方向への膨張が大きくなる, 貫通孔内の電気メッキ銅層の引張応力は増加する. 銅層に対するこの引張応力の増加は、電気メッキ銅の信頼性のための従来の測定方法と非常に類似している. 一般的な方法は、錫−鉛合金の試験片に所定の温度で漂白または浸漬錫法を使用することである. 熱応力試験. すぐに結果を得るために, 熱応力相互接続のS T法を採用した. It can be seen from various tests that the sequence of factors affecting the reliability of electroplated copper is as follows:
◆The thermal expansion coefficient CTE of the PCB Z方向の基板.
板厚厚.
孔径貫通孔径.
銅厚めっき.
PC Bベース材料は、電流はんだ付けの信頼性に最も影響を及ぼす, したがって、鉛フリーはんだ付けの信頼性への影響も最大であるべきである.
(1) The influence of lead-free reflow times on electroplated copper
There have been a series of test methods for the influence of lead-free soldering of 回路基板 電着銅の信頼性. ファースト, 垂直線製造における銅板への直流の使用, そして、銅の厚さを3. The following is the key description of the test board production:
◆The thickness of the plate is 1.ファイブM, アパーチャは0です.4 mのmと1.2 m m
◆Six-layer board with copper plating
◆Material characteristics: Tg1: 131.摂氏1度, TG 2 : 137.摂氏8度.
使用されるボードは、標準です：FR. この種のボード材料は、信頼性試験の第1段階で失敗することが予想される. t g = 6.摂氏6度は、基板がプレスのプロセスにあることを示しました. ポリマーは完全に重合されない, 従って、その後の様々な熱プロセスにおける爆発の可能性がある.
銅めっき終了後, the test piece cut from the test board needs to be subjected to a thermal stress (T h er m a l S t r e s) test of Solder Floating at 288°C X 10 seconds for a total of 6 times, その後、顕微鏡検査. 同じソースからの他のテスト片も、産業STの熱応力テストを受けました, そして、工業用PC規格の鉛フリーはんだ付け温度曲線に従って、合計4つの試験はんだ付けが行われる, そして、各々のストレステストの, そして最終的に比較し解釈する.