PCB技術 - 回路基板の後処理と生産

後処理と生産 回路基板

pcb基板の大部分は、ソルダーレジストが完成するまでの作業サイズである。その後、組立に必要な仕様に合わせて、金属表面処理や形状加工等の後処理を行う。これらは回路基板の後処理工程の範囲である。

後処理過程

次のアセンブリを作成するには 回路基板 スムーズ, スライス, 形状加工および他のサイズの切削処理は必要な作業である, そして、良いアセンブリ接続を得るために, 適切な金属処理は、接触の表面になされる. 以来pcb基板メーカー 顧客ベースが大きい, 後処理手順は、各会社のニーズに応じて異なる結果をもたらす可能性があります. 後処理フローの例としてキノコを示す.

半田止めワニスを有する回路基板は、接点または端子の金属表面で処理され、次いで、作業サイズ回路基板は、アセンブリ要件に従って適切なサイズ及び形状に切断され、その後、金属処理及び検査、パッケージング及び出荷の後段に洗浄又は配置される。

つの金属表面処理

金属接点および端子の金属表面処理は主に様々な電子部品の装填および接続のためである。

はんだ付けのために最も一般的に使用されるはんだは63／37の共晶すず鉛組成物であるが、環境保護因子のために、鉛含有製品は将来禁止されるので、様々な選択肢が提案されている。現在、鉛フリーはんだ用のSn−Ag、Sn−Ag−Cu、Sn−Ag−Bi、Sn−Cu等がある。種類は多いが、ハンダペーストである。アセンブリの面では、材料は問題ではないようです。しかし、pcb基板の金属表面処理に関しては、完全に互換性のある製品を見つけることは不可能である。

スプレースズ（HASL−ホットエアハンダレベリング）

回路基板がソルダーレジストで被覆された後、空気にさらされた銅表面は保護されなければならない。つの方法は、銅の表面に半田の層を取り付けることである。一般に電子はんだ付け用のはんだは200℃以上の融点を有しているので、溶融錫に溶融した場合は、はんだ保護膜の層で銅表面に直接浸漬することができる。これらのはんだの組成は、将来のはんだ付けに使用される錫と全く同じであり、部品の組み立てに寄与している。しかしながら、回路基板表面への錫の堆積量は、浸出の方法によって高すぎて制御されない。このため、高圧の高温空気により表面の余分な錫量が削り取られ、スルーホール内の残留TiNが吹き出され、銅の表面及び孔の内壁が保護される。

一般的なスズスプレープロセスは：脱脂マイクロエッチングpickle乾燥フラックスコーティングHAL冷却洗浄乾燥

haslでは，回路基板を溶融はんだに浸漬し，高温高圧空気をエアーナイフでパネル上に吹き付け，引出し時のはんだの厚みを制御する。ボード表面全体を短時間で熱い空気でレベルを下げることは非常に困難であるので、より薄い銅のパッドは部品を組み立てているとき、インストール問題を引き起こすかもしれません。錫が噴霧された時点では、錫は完全に冷却され固化していないので、一般的に水平配置はより良好な厚み分布を有する。もちろん、水平スズ溶射と垂直スズ溶射の厚さは同じではない。一般的な経験は、水平スズ溶射の均一性は、垂直スズ溶射の場合よりも若干優れているが、水平錫噴霧機のメンテナンスは面倒である。近い将来、環境保護の問題の無鉛要求のために、スプレースズプロセスが使用され続けるかどうかについて疑問があります、そして、はんだの選択は最優先になりました。

有機保護膜（OSP）注113

耐熱性の有機保護膜でソルダーレジストで覆われていない銅表面を覆うことは、金属表面処理の別の方法である。また、次の工程ははんだ部品に対してプリフラックスと呼ばれる。新鮮な銅表面のみがハンダ能力（はんだ付け性）を有するので、有機析出層が新鮮な銅表面を維持することができれば、その後のはんだ付け性を維持することができる。実際、すべての有機保護膜は、フラックス抵抗を有する。いくつかのロジン系保護膜を除いて、ほとんどの保護膜は保護機能のみを有する。従って、次のはんだ付けにおいては、保護膜はフラックスと両立させる必要がある。一般的に言えば、有機保護膜を使用すれば、はんだ付けに使用するフラックスの活性が若干強くなる必要がある。より強いフラックスは、高温環境下で有機膜を分解し、錫を銅基板に直接接続することができる。

現在のアセンブリは、1つ以上の再溶融プロセスを有することが多いので、有機フィルムは、ある耐熱性試験に合格しなければならない。

選択的はんだめっき

回路の電気めっき法によって回路を製造する工程では、回路領域に直接エッチングを行うことができる。エッチングの後、フォトレジスト膜を剥離した後、第2のフォトレジスト膜を用いて、残ったはんだ領域を選択して錫剥離液で除去し、はんだ付けを行うためのはんだ付けを必要とする領域を確保する。この方法は回路電気めっき中に実施しなければならない。回路が形成されるならば、ワイヤが失われる場合、それは実行されることができない。したがって、ほとんどのハンダコーティングはスプレースズプロセスによって製造される。

大部分のはんだ電気メッキプローブは、錫及び鉛フルオロホウ酸電気めっきシステムを使用し、一部の利用者は有機酸電気メッキシステムを使用する。電気めっきはんだの組成は錫鉛比で約60／40である。

溶接用の回路は銅パッド上の析出量を制御しなければならないので、電流密度と分布を制御しなければならず、それ以外の場合には厚みはずれているだけでなく、組成物も逸脱する。

ニッケル／金めっき

多層回路基板および高密度ビルドボードのために、いくつかの用途において、裸ダイアセンブリおよびコンポーネントアセンブリを混合することができる。近年，有機パッケージング基板の緩やかな成長により，bga，pga，cspなどの実装基板がワイヤボンディングを必要とする。接合する必要があるこれらの回路基板は、完全にニッケルと金でめっきされなければならない。

共通メッキ層の厚さはニッケルに対して1〜5 m、金に対しては0.05〜0.75 mである。スルファミン酸ニッケルめっき溶液は，低いめっき応力のため広範囲に探索された。

一般に金メッキ用の金メッキシステムは金金めっきには適していない。金属系添加剤によるめっき液はめっきを硬くする。硬質金はコネクタ用途において良好な耐摩耗性を有し，軟質金は純金に類似し，ワイヤボンディングに適している。電気めっきによる析出であるので、電気メッキ領域は電極に接続しなければならなくて、それから電気メッキの後、切り離されなければなりません。残留ワイヤは回路基板にアンテナ効果を有するので、一部の製造業者は電気メッキの前に接続を阻止するためにフォトレジストを使用する。電気メッキの後、フォトレジストは剥離され、ピンはエッチングされる。したがって、いわゆるエッチバックプロセスがある。これはアメリカ軍が初期に語ったエッチバックと同じことではない。

電流を使用して化学ニッケル/金^ 16を作る必要がないので、配線接続の必要性はなく、回路基板生産の柔軟性を大幅に向上させるので、評価される。大部分のメーカーが化学ニッケルプロセスを実行するとき、彼らは還元剤として次亜りん酸塩を使います、そして、触媒は化学銅システムと類似しています。リン酸系還元剤を使用することにより、析出したニッケルはリンの共析現象を起こし、リン含有量はコーティングの物理的性質に影響するので、共析量を制御しなければならない。

化学金の沈澱は基本的に2種類に置き換えられる。現在、使用されているもののほとんどは化学金に置き換えられ、厚さ0.05〜0の薄い金めっきが可能である。1 m以下。厚いコーティングの適用は，還元した金にさらに適しており，いくつかの応用は0 . 5 mに達した。金置換時にはニッケル表面とのイオン交換によりピンホールが形成されるが，金を還元して触媒を用いて析出するので，この現象は比較的不在である。無電解金めっき液はほとんどシアノ系である。このような物質はソルダーレジストの有機層を損傷させることができるので、いくつかの製造業者は金亜硫酸塩系を開発するために懸命に働いている。

金線アセンブリを使用しているパッケージ・ボードアセンブリのために、高純度でより厚い金レイヤーは、必要である。主にはんだ付けやアルミ線などの製品用途では、金めっきの厚さが低い。

三つの機械的処理

最後のアセンブリ要件を満たすために, これ回路基板 寸法によって成形され、機械加工されなければならない. SMT処理と PCBA処理 自由度が高く、様々なニーズに適応できる. 組立効率のために, 組立作業は、最初は多くの 回路基板 統合される. 部品を組み立てて検査した後, 個々の作品を分割する作業を行う. その後の分割を容易にするために, 回路基板 壊れた五、字溝でしばしば処理される, 壊れた穴掘削, など組立後処理を容易にするために. より厳しい製品外観要件をもつ製品のために, 切断はフライス盤（Router）を使用して外枠加工を行い、そして、より厳しい製品のために, また、パンチモードです. 現時点で, 同時に組立工具穴を作ります, また、いくつかの特大の非めっきスルーホールもここで処理することができる. インターフェイスカード, 彼らはしばしば挿入され、削除されるので, 彼らは円滑な操作のために面取りされる.

完全機械加工後, そこにはたくさんのほこりがあるだろう回路 基板 取り除かなければならない表面. したがって, 最終的な洗浄作用は、加工中の切削粉又は汚れを除去するために行わなければならない. 乾燥後, 完成品は出荷検査により加工される.