Teknik PCB - Proses penghasilan hijau papan sirkuit (1) Prajurit bebas-Lead papan berbilang lapisan

Proses penghasilan hijau papan sirkuit (1) Prajurit bebas-Lead papan berbilang lapisan

1. Perkenalan Tentera yang mengandungi Lead sentiasa pengguna tentera papan sirkuit. Dalam beberapa dekade terakhir, teknologi ini telah digunakan secara luas dalam banyak produk pengumpulan dan pakej, dan semua papan sirkuit juga boleh menyesuaikan dengan teknologi tentera dewasa ini. Standar kualiti dan kepercayaan berbeza, kaedah ujian dan spesifikasi semua berdasarkan teknologi tentera yang mengandungi lead ini. Pelarangan memimpin oleh ROHS (Direktif Uni Eropah untuk Menghalangi Penggunaan Bahan Hazardous) telah membawa kesan besar pada seluruh papan sirkuit dalam terma plat dan proses, dan fokus utama adalah pada perubahan dalam teknologi tentera. Kesan disebabkan oleh keterangan ini bukan hanya teknologi penywelding, tetapi juga piping bahan papan sirkuit. Dengan kata lain, walaupun bahan papan sirkuit tidak mengandungi lead, ia tidak bermakna ia kompatibel dengan teknologi bebas lead. Kebanyakan kaedah tentera baru telah menyukai yang disebut liga SAC305 (tin, perak, tembaga), yang titik cair adalah kira-kira 34°C lebih tinggi daripada tentera eutek tin-lead semasa. Tugas semasa adalah bagaimana untuk menggunakan tentera bebas lead ini untuk mencapai prestasi penywelding bagi liga lead lama. Untuk mencapai tujuan ini, biasanya papan mesti ditukar menjadi resin yang boleh menahan panas kuat dan papan dengan resistensi basah yang baik. Untuk mengikuti kemajuan terbaru dalam papan, reflow, dan flux, industri mesti melaburkan banyak kuasa kerja dan sumber bahan untuk menghindari mana-mana cacat dalam perubahan. Koleksi pengetahuan dan data kepercayaan kunci akan membolehkan penyedia yang sedia sepenuhnya untuk memenangkan tempat yang berharga di pasar penyeludupan baru.2. PCB berbilang lapisan dengan tentera bebas lead pada papan sirkuit Produk hijau mempunyai permintaan tinggi untuk T g tinggi dan bahan bebas halogen. Suhu tentera bebas lead akan menyebabkan plat mengembangkan dalam arah Z, yang akan mempengaruhi negatif kepercayaan yang dilapisi melalui lubang dan integriti ikatan lapisan dalaman. Namun, masih belum banyak kajian yang dilakukan sejauh ini mengenai kesan peningkatan suhu penywelding kumpulan pada proses laminasi dalaman, dan ia masih menunggu kajian dalam lebih lanjut oleh industri. Dalam artikel ini, pencetakan sempadan biji baru (Intergrain Etch singkat sebagai IGE) pada permukaan tembaga dalaman, bergabung dengan rawatan alternatif (ie rawatan tenggelam tin), membuat penambahan revolusi ini mempunyai kesan sinergis yang lebih kuat pada struktur papan berbilang lapisan. Ia juga akan dijelaskan secara mendalam kemudian dalam artikel. Dua rawatan hibrid ini (nama perdagangan Secure HTg) erosi sempadan dan tenggelam tin telah menyelesaikan rawatan permukaan dalaman dengan kelebihan berbilang; seperti kekuatan air mata yang meningkat dan tahan panas yang boleh dipercayai. Tingkat peningkatan untuk menghapuskan bulatan merah jambu, menghindari pecahan bentuk lapisan, dan memudahkan proses penghasilan mengufuk plat tipis kawasan besar, dll. akan diperkenalkan secara terperinci. (1) Keterangan proses hibrid baru (HTg selamat) permukaan tembaga dalamThe 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. Aliran proses baru ini adalah sebagai berikut:(1) Pembersihan rawatan Sebelum melakukan micro-etching pada permukaan tembaga, proses pembersihan kuat mesti selesai untuk menghapuskan sisa-sisa pencetakan filem kering dan sidik jari pencemaran berat. (2) Pemprosesan awalSite ini boleh melindungi penyelesaian mikro-etching laman seterusnya dari penyakit, dan boleh menyediakan potensi pencetakan permukaan yang sesuai, sehingga kesan mikro-etching seterusnya boleh diperbaiki. (3), micro-etchingThe improved "sulfuric acid/hydrogen peroxide" micro-etching fluid can attack the grain boundaries of copper materials to obtain the surface topography required for strong adhesion. Pencetakan mikro yang sangat dalam ini boleh mendapatkan kekerasan permukaan yang diperlukan dan membuat kekuatan ikatan mekanik berikutnya lebih baik. Berbanding dengan kekuatan pemotong yang lemah dari fluff oksidasi hitam tradisional, struktur yang dihasilkan oleh bahan tembaga di sini telah menunjukkan kekuatan pemotong yang lebih baik. (4), proses bertambah selepas microetching permukaan tembaga dalaman selesai, lapisan tin metalik kelabu akan didepositkan segera, dan kemudian proses tekanan MLB yang resisten kepada tentera bebas lead akan selesai. (2) Papan pemeriksaan dan keputusanFor this alternative oxidation treatment board, a six-layer board and a twelve-layer board are selected. Seluruh papan terdiri dari pelbagai substrat yang berbeza dan sepadan dengan foli tembaga 35μm. Papan ujian ini boleh digunakan untuk pelbagai ujian kepercayaan. Setiap kumpulan papan ujian mesti dijalankan ujian kekuatan air mata sebagai nilai rujukan untuk ujian berikutnya lain. Selepas ujian kekuatan air mata awal ini, kumpulan sampel yang sama akan ditakdirkan kepada proses reflow bebas plum inframerah berbilang. Selepas itu, ujian kekuatan air mata yang lain dilakukan untuk membandingkan kemungkinan penindasan kekuatan ikatan plat disebabkan oleh reflow. Secara umum, ia boleh dilihat dari maklumat semacam ini yang pemasangan bebas lead mempunyai kesan negatif pada papan sirkuit.

(3) Hasil ujian dan diskusiThe above-mentioned tin-copper mixing process (Secure HTg) on the inner copper surface has proved to be quite strong and practical after many tests. Setiap sampel DOE beroperasi dalam bilik mandi "keadaan tetap" proses campuran untuk simulasi proses produksi piawai. Dari prestasi pre-reflow, diketahui bahawa reaksi penghitam tradisional telah menunjukkan keputusan yang baik dalam bahan FR4 piawai dan bebas halogen; bagaimanapun, hasil ujian tekanan sebelum panas tidak terlalu baik, dan selepas ujian tekanan panas seperti itu penutupan lebih penting. Sebagai hasilnya, ia tidak dapat menahan operasi ulang bebas plug berbilang. Sebenarnya, ia telah ditemukan bahawa kekuatan penyekatan telah dikurangi dengan lebih dari 50%. Pada masa yang sama, ia juga ditemukan bahawa kaedah penghitam alternatif (AO), pencetakan sempadan biji (IGE), dan AO ditambah ejen pengkuasa, dan proses hibrid baru (SecureHtg) permukaan tembaga dalaman, dll., akan muncul selepas penyelamatan ujian papan berbilang lapisan yang selesai. Kehilangan kekuatan melekat. Namun, kehilangan proses hibrid adalah kurang daripada cara lain. Apabila proses hibrid dilaksanakan pada bahan-bahan bebas halogen, hanya ada pengurangan 6% kekuatan penyekatan, yang lebih baik daripada penghitungan alternatif piawai dan 28% dan 54% penghitungan ortodoks.

Ia juga ditemukan bahawa proses hibrid boleh melepasi reflow bebas lead dalam berbagai jenis bahan-bahan substrat papan sirkuit, dan bahkan ujian resistensi panas T260 boleh melepasi. Adapun beberapa sampel yang gagal melepasi ujian T288, ia ditemukan bahawa kegagalan adalah disebabkan masalah substrat sendiri, yang tiada kaitan dengan rawatan permukaan tembaga. Kerana keadaan panas ekstrim dan kegagalan filem kemudian, T288 mungkin tidak dianggap sebagai kaedah ujian yang boleh dipercayai. Performasi terbaik proses hibrid patut dihimpunkan dari komponen coemas antaramuka yang terbentuk antara tin dan tembaga, yang telah diubah sepenuhnya menjadi lapisan komponen coemas antaramuka semasa proses tekanan suhu tinggi. Namun, panas kuat boleh menyebabkan perubahan dalam mikrostruktur antara tembaga dan tin. Kepadatan lapisan tin berkurang dengan meningkat tebal komponen co-emas di antaramuka, yang tidak dapat diharapkan untuk membentuk lubang mikro yang tidak tertentu berhampiran sempadan biji antara tembaga dan tin. Semua keputusan menunjukkan bahawa atom tin akan migrasi ke lapisan tembaga, membawa kepada pertumbuhan komponen coemas antaramuka, dan juga akan ada jenis "struktur seperti jari yang melambat" (struktur seperti ProfiliCfinger) antara tembaga dan IMC. Ia akan meningkatkan kekuatan ikatan mekanik.

Penghasilan PCB, masih sukar untuk memahami ciri-ciri ikatan kimia antara permukaan tembaga dan resin epoksi sebelum 17t. Terdapat banyak teori berkaitan di masa lalu, tetapi perkara pertama untuk mengetahui adalah apa jenis filem terbentuk di permukaan tembaga? Adakah ia oksidasi hitam yang dahulu? Atau oksidasi hitam yang mengurangi kemudian? Atau ia menggantikan oksidasi hitam? Menjana dan disimpan dalam vakum, jika tidak beberapa oksid tembaga akan dihidrolis dalam persekitaran disebabkan penyorban basah, dan bentuk lebih lanjut Kumpulan Hydroxyl (Kumpulan Hydroxyl), kumpulan Hydroxyl ini akan terus sedikit asad dengan resin epoxy ia akan bereaksi di tengah, dan kemudian bentuk ikatan kimia antara satu sama lain. Perbezaan dalam kekuatan penyekatan permukaan di tempat oksidasi yang berbeza ditentukan oleh muatan permukaan, yang ditentukan oleh "titik isoelektrik permukaan" (titik ISO-elektrik The surface; IEPS). Apabila menggunakan helaian FR4 bebas halogen atau piawai, kekuatan melekat yang diberikan oleh proses oksidasi hibrid baru akan lebih baik. Kekuatan lipatan yang tinggi yang muncul selepas tekanan semacam ini, selepas penyelamatan kembali bebas lead berulang kali, nilai kekuatannya masih boleh dikekalkan di atas 41b/in. Oleh itu, proses hibrid akan menyediakan kestabilan proses yang lebih baik dalam permintaan bebas lead masa depan.