PCB科技 - 電路板綠色制造技術（2）通孔電鍍和鍍銅

電路板 green manufacturing process (2) through-hole plating and copper plating

In the 電路板生產 在電子行業, 電路板焊接一直是含鉛焊料的用戶. 在過去的幾十年裏, 該科技已廣泛應用於無數裝配和包裝產品中, 以及所有 電路板 也可以適應這種成熟的焊接技術. 各種質量和可靠性標準, 試驗方法, 和管理程式都是基於這種含鉛焊接技術.
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, 主要關注焊接技術的變化. 這一限制造成的影響不僅僅是焊接技術, 還有電路板資料的筦道. 換句話說, 即使電路板資料不含鉛, 這並不意味著它與無鉛科技相容. Most of the new soldering methods have preferred the so-called SAC305 alloy (tin, 銀, copper), 其熔點比當前的錫鉛共晶焊料高34°C左右. 當前的任務是如何使用這種無鉛焊料來實現舊鉛合金的焊接效能. 為了跟上董事會的最新發展, 回流焊, 和通量, 該行業必須投入大量人力和物力，以避免在過渡期間出現任何差距.

1. Desmear and plated through holes
(1) Removal of glue residue on the circuit board
When the circuit board adopts the green process, 這將給當前的工藝帶來很大的影響，如去塗和通孔電鍍. The current connotation of the so-called green manufacturing process is mainly as follows:
◆Halogen-free base 材料 ◆Base 材料 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. 當執行去塗抹或PTH過程時, 不可避免地會出現許多不相容. 此時, 還需要電路板基板製造商的合作，以開發與後續工藝相匹配的新型阻燃劑, 以及添加劑和其他板材. 對於這些全新的組件, 必須重新評估下游過程，以找到最佳工作條件. 因此, 工藝供應商和電路板製造商將不可避免地新增大量工作. 另一個重要挑戰是，綠色生產將不可避免地導致某些過程過早老化和中毒. 例如, the filler (Fi11er) in the sheet will shorten the active period of the gel-removing liquid, 也可能影響化學銅之前的te活化反應. 這些惱人的事情需要評估和進一步研究.
對於能够承受無鉛焊接的板材, 一些無鹵資料也面臨適應性問題. 在改變基材的成分後，它們如何仍然具有更好的效能? 他們如何通過T260和T288耐熱性的嚴格測試時間需要不斷努力和不斷改進. 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, 或其他特殊樹脂混合物. 適用於無鉛和無鹵資料, 使用填料來减少膨脹次數和改善電力效能也非常重要. 所有新電路板必須與高錳酸鉀去污系統相容, 此外，還必須深入討論可能的中毒和易感性. Atuo Technology正在進行此類研究工作. 對於許多傳統標準基板, 無鹵基板和無鉛基材有待深入討論. 以下是工作的一部分.
◆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, 等.
部分結果可以清楚地顯示每個基質的適應性, 以及單個基質評估的需要.

(2) The production process of chemical copper without cyanide.
長期以來，氰化物一直被用作化學銅工藝中的穩定劑. 雖然化學銅溶液中氰化物的含量很低, 因為氰化物有毒, 最好少用或不用. 在環境保護的壓力下, 糖漿製造商提供的新型化學銅強調，它們不再是無氰的, 這些新產品現在正在水准和垂直製造過程中使用.
(3) Process of chemical copper without EDTA
EDTA is a chelating agent. NTIM一直用於工業和化學銅工藝. 由於其强烈的解凍特性, 它將捕獲鍍液中的二價金屬離子，並成為複合離子, 使其懸浮在液體中. 中間的. 因此, 在廢水處理過程中, 待沉澱的鉛或其他金屬離子將與E D T A螯合，且不能沉澱, 導致廢水處理困難. 一旦廢水處理不能破壞反應停, 重金屬會釋放到環境中並造成污染.
為了消除E D TA對環境的危害, 綠色行程希望使用其他較弱的海洋介質, 如天然葡萄製品, 酒石酸, 等., 作為替代品, 使其易於再加工和生物降解. 早在引入化學銅的時候, Ato的公司决定使用環境友好的酒石酸化學罐； 自1999年安裝一級系統以來, 它繼續使用不含EDTA的化學品. 銅系統, 這一趨勢現已成為所有藥劑供應商的趨勢.
(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. 這些新公佈的有害物質標準意味著該行業應儘快尋找甲醛的替代品. 現時, 市場上有許多糖漿廣告要求直接電鍍而不含甲醛. 因此, 改進的化學銅已成為尋找F的迫切需要的工藝. 現今, 一到兩種改性化學銅處於試驗階段, 最新一代無甲醛系統已應用於軟板製造過程. 綠色的趨勢 電路板 因為主題已經討論過了. 孔製造過程會產生影響, 現時影響最大的是無鹵素和無鉛基板. 這些全新電路板的線上使用將不可避免地對現有的製造過程產生影響. 必須注意逐步引入它們. 最好建立一套優化實踐，以實現最佳結果.
第二, electroplating copper
For electroplating copper, 最好控制孔銅和表面銅的厚度比. 必須為新的無鉛焊接板調整預處理和鍍銅本身, 例如，電路鍍銅中的孔縱橫比或線寬和間距. 詳細考慮了這些特性. 電鍍銅塗層必須具有良好的銅厚度均勻性和良好的機械效能, such as ductility (Elongation) and ductility (Ducility), 等., 為了經受各種後續過程的測試. 只有這樣，成品電路板才能具有足够的可靠性，並滿足客戶品質標準. There is now a relatively new thermal cycling (Thermal Cycling) measurement technology, 這可以更準確地評估 印刷電路板s. 與傳統的 電路板, 所謂綠色的生產 印刷電路板 與無鉛焊接的使用有關. 這將對電鍍銅產生很大影響.
無鉛焊接的區別 電路板 and traditional soldering are as follows:
◆The soldering temperature is about 34 degree Celsius higher than the original lead.
焊接操作中的高溫時間較長.

較高的焊接溫度和較長的保持時間導致板在Z方向上的膨脹新增, 通孔中電鍍銅層的拉應力新增. 銅層上新增的拉伸應力與電鍍銅可靠性的傳統測量方法非常相似. 一般方法是在規定溫度下對錫鉛合金中的試件使用漂白或浸漬錫法. 熱應力試驗. 為了快速獲得結果, 採用了互連熱應力的S-T方法. 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 印刷電路板 Z方向的基板.
-板厚.
通孔直徑.
鍍銅厚度.
PC B基材對電流焊接的可靠性影響最大, 囙此可以預見，對無鉛焊接可靠性的影響也應該最大.
(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 電路板 論電鍍銅的可靠性. 第一, 使用直流電在垂直生產線上鍍銅, 使銅厚度達到3微米. The following is the key description of the test board production:
◆The thickness of the plate is 1.5米, 孔徑為0.4米和1米.2 m m
◆Six-layer board with copper plating
◆Material characteristics: Tg1: 131.1攝氏度, Tg2:137.8攝氏度.
使用的板是標準的：FR 4低T g資料. 這種板資料預計在可靠性測試的第一階段會失敗. T g=6.6攝氏度表明基板處於壓制過程中. 聚合物可能未完全聚合, 囙此，在隨後的各種熱過程中存在爆炸的可能性.
鍍銅完成後, 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, 然後進行微切片檢查. 來自同一來源的其他試件也接受了工業ST的熱應力測試, 根據工業PC標準的無鉛焊接溫度曲線，共進行了四次測試焊接, 然後在288°C下進行6次漂白熱處理，每次10秒, 最後相互比較和解釋.