PCB-Technologie - Platinen grünes Herstellungsverfahren (2) Durchgangslochplattierung und Kupferplattierung

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

In the Herstellung von Leiterplatten in der Elektronikindustrie, Platinenlöten war schon immer der Anwender von bleihaltigem Lot. In den letzten Jahrzehnten, Diese Technologie ist weit verbreitet in unzähligen Montage- und Verpackungsprodukten verwendet worden, und alle Leiterplatten kann sich auch an diese ausgereifte Löttechnologie anpassen. Verschiedene Qualitäts- und Zuverlässigkeitsstandards, Prüfmethoden, Auf dieser bleihaltigen Löttechnologie basieren alle Managementverfahren.
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, und der Schwerpunkt liegt auf den Veränderungen in der Löttechnik. Die Auswirkungen dieser Begrenzung sind nicht nur die Schweißtechnik, aber auch die Verrohrung des Materials der Leiterplatte. Mit anderen Worten, auch wenn das Leiterplattenmaterial kein Blei enthält, es bedeutet nicht, dass es mit bleifreier Technologie kompatibel ist. Most of the new soldering methods have preferred the so-called SAC305 alloy (tin, Silber, copper), das einen Schmelzpunkt um 34°C höher als das aktuelle Zinn-Blei-eutektische Lot hat. Die aktuelle Aufgabe ist, wie man dieses bleifreie Lot verwendet, um die Schweißleistung der alten Bleilegierung zu erreichen. Um mit den neuesten Entwicklungen im Board Schritt zu halten, Reflow, und Fluss, Die Industrie muss viel Personal und materielle Ressourcen investieren, um Lücken im Übergang zu vermeiden.

1. Desmear and plated through holes
(1) Removal of glue residue on the circuit board
When the circuit board adopts the green process, Es wird viel Einfluss auf die aktuellen Prozesse wie Entschmieren und Durchlochplattierung haben. 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. Wenn der Abstrich- oder PTH-Prozess durchgeführt wird, viele Inkompatibilität wird unweigerlich auftreten. Zur Zeit, Die Zusammenarbeit von Leiterplattensubstratherstellern ist auch erforderlich, um neue Flammschutzmittel zu entwickeln, die dem nachfolgenden Prozess entsprechen können, sowie Additive und andere Platten. Für diese brandneuen Komponenten, Der nachgelagerte Prozess muss neu bewertet werden, um die besten Arbeitsbedingungen zu finden. Als Ergebnis, Prozesslieferanten und Leiterplattenhersteller erhöhen zwangsläufig viel Arbeit. Eine weitere wichtige Herausforderung ist, dass die grüne Produktion unweigerlich zu vorzeitiger Alterung und Vergiftung bestimmter Prozesse führt. Zum Beispiel, the filler (Fi11er) in the sheet will shorten the active period of the gel-removing liquid, und kann auch die te-Aktivierungsreaktion vor chemischem Kupfer beeinflussen. Diese lästigen Dinge müssen ausgewertet und weiter erforscht werden.
Wie für die Platten, die bleifreiem Löten standhalten können, Einige halogenfreie Materialien müssen sich auch der Frage der Anpassungsfähigkeit stellen. Wie können sie nach Änderung der Zusammensetzung des Basismaterials noch bessere Leistung haben? Wie können sie die Hitzebeständigkeit T260 und T288 bestehen Der strenge Test der Zeit erfordert kontinuierliche Anstrengungen und kontinuierliche Verbesserung. 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, oder andere spezielle Harzmischungen. Für bleifreie und halogenfreie Materialien, Der Einsatz von Füllstoffen zur Verringerung der Schwellung und Verbesserung der elektrischen Eigenschaften ist ebenfalls sehr wichtig. Alle neuen Platten müssen mit dem Kaliumpermanganat-Entschmierungssystem kompatibel sein, und die mögliche Vergiftung und Anfälligkeit müssen ebenfalls eingehend diskutiert werden. Atuo Technology führt solche Forschungsarbeiten durch. Für viele traditionelle Standardsubstrate, Halogenfreie Substrate und bleifreie Grundmaterialien warten auf eingehende Diskussion. Das Folgende ist Teil der Arbeit.
◆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.
Ein Teil der Ergebnisse kann die Anpassungsfähigkeit jedes Substrats deutlich zeigen, sowie die Bedürfnisse der individuellen Substratbewertung.

(2) The production process of chemical copper without cyanide.
Cyanid wird seit langem als Stabilisator im chemischen Kupferprozess verwendet. Obwohl der Gehalt an Cyanid in der chemischen Kupferlösung sehr gering ist, weil Cyanid hochgiftig ist, Es ist am besten, wenn es weniger verwendet werden kann oder nicht. Unter dem Druck des Umweltschutzes, Das neue chemische Kupfer von Sirupherstellern betont, dass sie nicht mehr zyanidfrei sind, und diese neuen Produkte werden nun in horizontalen und vertikalen Fertigungsprozessen eingesetzt.
(3) Process of chemical copper without EDTA
EDTA is a chelating agent. NtYm wird seit jeher in der Industrie und im chemischen Kupferprozess eingesetzt. Wegen seiner starken Taueigenschaften, Es fängt die zweiwertigen Metallionen im Bad ein und wird zu komplexen Ionen, so dass es in der Flüssigkeit suspendiert werden kann. Mitte. Daher, im Prozess der Abwasserbehandlung, Das Blei oder andere Metallionen, die ausgefälscht werden sollen, chelieren mit E D T A und können nicht ausgefälscht werden, Schwierigkeiten bei der Abwasserbehandlung. Sobald die Abwasserbehandlung das Thalidomid nicht zerstören kann, Schwermetalle werden in die Umwelt freigesetzt und verursachen Verschmutzung.
Um den Schaden von E D TA für die Umwelt zu beseitigen, Der grüne Prozess hofft, andere schwächere thalassische Wirkstoffe zu verwenden, wie natürliche Traubenprodukte, Weinsäure, etc., als Ersatz, so dass es leicht wiederverarbeitet und biologisch abgebaut werden kann. Bereits als der Gehalt an chemischem Kupfer eingeführt wurde, Atos Unternehmen entschied sich für den Einsatz des umweltfreundlichen Weinsäure-Chemikalientanks; seit der Installation des Systems der ersten Ebene im 1999, Es verwendet weiterhin EDTA-freie Chemikalien. Kupfersystem, Dieser Trend ist mittlerweile zum Trend aller Trank-Lieferanten geworden.
(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. Diese neu angekündigten Gefahrstoffstandards bedeuten, dass die Industrie schnellstmöglich nach Alternativen zu Formaldehyd suchen sollte. Zur Zeit, Es gibt viele Sirupe, die für die direkte Galvanik ohne Formaldehyd auf dem Markt beworben werden. Daher, Verbessertes chemisches Kupfer ist zu einem dringend benötigten Prozess geworden, um F zu finden. Heutzutage, ein oder zwei modifizierte chemische Kupfer befinden sich in der Testphase, und die neueste Generation formaldehydfreier Systeme wurden in der Weichpappenherstellung eingesetzt. Der Trend zum Grün Leiterplatten da das Thema diskutiert wurde. Der Herstellungsprozess der Bohrungen hat Auswirkungen, und die größte Wirkung sind derzeit halogenfreie und bleifreie Substrate. Der Online-Einsatz dieser brandneuen Platten wird unweigerlich Auswirkungen auf den bestehenden Herstellungsprozess haben. Es muß darauf geachtet werden, sie schrittweise einzuführen.. Es ist am besten, eine Reihe von optimierten Praktiken zu etablieren, um die besten Ergebnisse zu erzielen.
Zweiter, electroplating copper
For electroplating copper, Es ist am besten, das Dickenverhältnis von Lochkupfer und Oberflächenkupfer zu steuern. Die Vorbehandlung und die Kupferbeschichtung selbst müssen für die neue bleifreie Lötplatte angepasst werden, wie das Lochspektverhältnis oder die Linienbreite und -abstände in der Kupferbeschichtung der Schaltung. Die Eigenschaften werden im Detail betrachtet. Die galvanisierte Kupferbeschichtung muss eine gute Kupferdickengleichheit und hervorragende mechanische Eigenschaften aufweisen, such as ductility (Elongation) and ductility (Ducility), etc., um den Prüfungen verschiedener Folgeprozesse standzuhalten. Nur dann hat die fertige Leiterplatte ausreichende Zuverlässigkeit und erfüllt die Qualitätsstandards der Kunden. There is now a relatively new thermal cycling (Thermal Cycling) measurement technology, die eine genauere Beurteilung der Qualität von PCBs. Verglichen mit der Produktion von traditionellen Leiterplatten, die Produktion des sogenannten grünen PCB steht im Zusammenhang mit der Verwendung von bleifreiem Löten. Dies wird einen großen Einfluss auf die Kupfergalvanik haben.
Die Unterschiede zwischen bleifreiem Löten von Leiterplatten and traditional soldering are as follows:
◆The soldering temperature is about 34 degree Celsius higher than the original lead.
❠Die Hochtemperaturzeit im Schweißbetrieb ist länger.

Die höhere Schweißtemperatur und längere Rückhaltezeit bewirken, dass die Ausdehnung der Platte in Z-Richtung zunimmt, und die Zugspannung der galvanischen Kupferschicht im Durchgangsloch steigt. Diese erhöhte Zugspannung auf die Kupferschicht ist dem traditionellen Messverfahren für die Zuverlässigkeit der galvanischen Kupferschicht sehr ähnlich. Das allgemeine Verfahren besteht darin, das Bleich- oder Tauchzinnverfahren auf dem Prüfstück in einer Zinn-Blei-Legierung bei einer bestimmten Temperatur anzuwenden. Thermische Belastungsprüfung. Um die Ergebnisse schnell zu erhalten, Die S T-Methode zur Verbindung thermischer Spannungen wurde angenommen. 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 Substrat in Z-Richtung.
"Brettdicke".
"Durchgangslochdurchmesser".
â­Beschichtung Kupferdicke.
Das Basismaterial PC B hat den größten Einfluss auf die Zuverlässigkeit des aktuellen Lötens, Daher ist absehbar, dass die Auswirkungen auf die Zuverlässigkeit des bleifreien Lötens auch die größten sein sollten.
(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 Leiterplatten über die Zuverlässigkeit von galvanischem Kupfer. Erstens, Verwenden Sie Gleichstrom zur Kupferplatte in der vertikalen Linienproduktion, und lassen die Kupferdicke 3 Oum erreichen. The following is the key description of the test board production:
◆The thickness of the plate is 1.5 m m, und die Blende ist 0.4 m m und 1.2 m m
◆Six-layer board with copper plating
◆Material characteristics: Tg1: 131.1 Grad Celsius, Tg2: 137.8° Celsius.
Das verwendete Board ist ein Standard: FR 4 low T g Material. Diese Art von Plattenmaterial wird voraussichtlich in der ersten Stufe des Zuverlässigkeitstests versagen. T g.6.6° Celsius hat angezeigt, dass das Substrat im Prozess des Pressens ist. Das Polymer darf nicht vollständig polymerisiert sein, so besteht ein Explosionspotential in den nachfolgenden verschiedenen thermischen Prozessen.
Nach Abschluss der Kupfergalvanik, 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, und dann Mikroschnittprüfung. Andere Prüflinge aus derselben Quelle wurden ebenfalls dem thermischen Belastungstest von Industrial ST unterzogen, und insgesamt vier Testlötungen werden gemäß der bleifreien Löttemperaturkurve des Industrie-PC-Standards durchgeführt, und dann 6-mal Bleichwärme bei 288°C für zehn Sekunden pro Stresstest unterzogen, und schließlich einander vergleichen und interpretieren.