1.1 电路板表面处理
pcb表面处理方式一是osp二是hasl此两种表面处理之区别在那呢 (1)
PCB表面处理方式:一是OSP ,二是HASL,此两种表面处理之区别在那呢?1热风整平(HAL)热风整平(HAL)或热风焊料整平(HASL)是20世纪80年代发展起来的一种先进工艺,到了90年代中、后期,它占据着整个PCB 表面涂(镀)覆层的90%以上。
只是到了90年代的末期,由于表面安装技术(SMT)的深入发展,才使HAL在PCB中的占有率逐步降低下来,但是,目前HAL在PCB表面涂(镀)覆中的占有率仍在50%左右。
尽管SMT的高密度发展会使HAL在PCB中的应用机率不断下降,但是HAL技术在PCB生产中的应用仍有很长的生命力,即使禁用铅的焊料(无铅的绿色焊料),无铅的HAL技术和工艺也会开发和应用起来。
1.1热风整平工艺和应用热风整平技术是指把PCB(一般为在制板 panel)浸入熔融的低共熔点(183℃,如图1所示)Sn/Pb(比例应等于或接近于63/37,操作温度为230∽250℃之间)合金中,然后拉出经热风(控制热风温度、风速和风刀角度,其中风刀结构与PCB板距离等已优化而固定下来)吹去多余的Sn/Pb合金,得到所要求组成和厚度的Sn/Pb合金层。
在热风整平生产过程中要控制和维护好Sn/Pb合金组成的成份比例(一般要定期补充纯锡,因为才锡比铅更易于氧化,加上锡也易于与其它金属形成合金,所以锡消耗比铅要快)。
同时,在高温热风整平的过程中,PCB上的铜也会熔入到Sn/Pb 合金中去,使Sn/Pb合金中含有铜的组分,由于铜和锡会形成高熔点的合金化合物,如Cu6/Sn5、Cu4/Sn3、Cu3/Sn等。
当Sn/Pb合金中的铜含量≥0.3%(重量百分比)时,不仅会是使热风整平温度提高(如超过250℃以上)才能得到平整而光亮的涂覆Sn/Pb合金层,甚至会形成粗糙不平或沙石状的表面。
因此应定期进行分析Sn和Pb含量与比例,以保证其比例处于62∽64/38∽36之间。
同时,由于锡比铅更易于氧化,因此,熔融的锡/铅合金表面应具有耐高温的防氧化剂或耐热助焊剂等加以保护。
PCB各种表面处理介绍
浸鍍錫之熱力學
浸鍍錫之反應機制
浸鍍錫流程
儲存環境: 化錫成品(真空包裝後): 存放溫度:25℃(50~60RH%)---存放期限:6個月。 化錫成品(成品現場置放): 存放溫度:25℃(50~60RH%)---存放期限1天內(1天內需完成真 空包裝作業);化錫板於客戶端上件作業時,需在24小時內完 成(雙面作業)。 化錫成品(客戶端包裝拆開後): 存放溫度:25℃(50~60RH%)---存放期限:24小時內。
建議事項: A.化錫板建議於板廠交貨後3個月內,完成打件動作,若存放
條件優良,可保存至6個月。(可烘烤 但溫度需小於110℃ 時間:1小時內) B.化錫板若產生氧化異常,可進行重工。 C.板子存放時間超過6個月,建議報廢處理。
1-4化鎳浸金(Electroless Nickel Immersion Gold, ENIG)
浸鍍金之反應機構
化學鎳溶液的成分及其作用
儲存環境: 化金成品(真空包裝後): 存放溫度:23~25℃(50~60RH%)---存放期限:6個月。 化金成品(成品現場置放): 存放溫度:23~25℃(50~60RH%)---存放期限2天內(2天內需完 成真空包裝作業);化金板於客戶端上件作業時,需在24小時 內完成(雙面作業)。 化金成品(客戶端包裝拆開後): 存放溫度:23~25℃(50~60RH%)---存放期限:2天內。
建議事項: A.化金板建議於板廠交貨後3個月內,完成打件動作,若存放
條件優良,可保存至6個月(擺放超過3個月需烘烤)。 B.化金板若產生氧化異常,可進行重工。 C.板子存放時間超過6個月,需先進行烘烤後,再取幾片空板過
IR-Reflow,若無爆板異常,其餘板子才可正常上件。
二. 各種表面處理之優缺點比較:
PCB各类表面处理方式性能比较--线路板销售人员必备
PCB各类表面处理方式性能比较
表面处理样本表观图主要应用位置可焊性焊接强度表面耐腐
蚀性
稳定程度成本消耗
焊垫平整
性
喷锡(HAL)/ 无铅+有铅工业焊接产品、对
性能要求特别严格
的产品、没有太多
IC或BGA的PCB
☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆
沉镍金(IMG)贴片产品、对焊接
面均匀性要求特别
严格的产品
☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆
沉银(IMS)贴片产品、对焊接
面均匀性要求特别
严格的产品
☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆
沉锡(IMT)贴片产品、对焊接
面均匀性和焊接效
果都要求特别严格
的产品
☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆
电镀镍金(Au&Ni Plating)贴片产品、对焊接
面均匀性要求特别
严格的产品
☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆
抗氧化膜(OSP)/OSP+
金手指贴片产品、对焊接
面均匀性要求特别
严格的产品
☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆
电镀银(SP)通讯设备☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆
电镀锡(TP)通讯设备☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆镀金手指(GF)插拔连接器不参与焊接不参与焊接☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆/
电镀厚金(ATP)通讯设备,信号传
输器
☆☆☆☆
Bonding/
信号传输
☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆
备注:星级越多表示比重越大或性能越高。
pcb class三级标准
pcb class三级标准PCB是电子行业中不可或缺的元器件之一,近年来随着大规模集成电路和SMT技术的发展,PCB的应用范围越来越广泛。
然而,在制作PCB时往往会出现一些问题,如设计不合理、抗干扰能力差等,这就需要制定PCB标准并加以遵守。
下面将介绍PCB Class三级标准。
PCB Class三级标准是IPC-A-600标准(Acceptability of Printed Circuit Boards)的一个分类标准,主要用于判定印刷电路板的可接受程度。
IPC-A-600标准将PCB的产品等级分成了1、2、3三个等级。
一、PCB Class三级标准的等级定义1.1 IPC-A-600 Class 1:电子设备的最低等级IPC-A-600 Class 1是指对主要要求低、相对较低价格和性能的电子设备的最低等级。
这种等级的PCB产品的应用领域一般为一些大批量生产的消费品,如儿童玩具、计价器、家用电器等。
这种等级的PCB通常要求外观平整度和焊接技术等方面达到基本要求即可。
每一种PCB等级都有一套严格的测试方法,用于测试PCB产品是否满足相关的要求。
以下是IPC-A-600标准的测试方法。
IPC-A-600 Class 1的测试方法解决了以下问题:2.1.1 PCB产品外观平整度和表面处理的验收标准。
2.1.2 金属化处理和修补、以及Hole Wall Smoothness等技术验收标准。
2.1.3 焊接技术验收标准。
2.3.2 PCB产品电性能及其测试方法的验收标准。
PCB Class三级标准可以帮助人们进一步提高PCB产品的制造质量和性能,使得生产的电子产品能够更为可靠和稳定。
在生产PCB时,可以依据产品等级选择相应的标准和测试方法,提高生产效率和产品质量。
四、总结。
线路板表面处理工艺
线路板表面处理工艺主要有以下几种:
1. 喷锡:一种常用的工艺,可在线路板表面涂覆熔融锡铅焊料,然后用加热的压缩空气吹平,形成一层既抗铜氧化又可提供良好的可焊性的涂覆层。
该工艺尤其适合于尺寸较大的元件和间距较大的导线,价格较低,焊接性能佳。
然而,对于密度较高的PCB,喷锡工艺可能会影响其平坦性。
此外,这种工艺不适合焊接细间隙引脚以及过小的元器件,因为喷锡板的表面平整度较差,在PCB加工中容易产生锡珠,可能导致细间隙引脚元器件短路。
2. 沉金:在化学镀镍之后,在表面电镀一层金,形成金属保护层。
这种方法适用于SMT贴片焊接,具有良好的耐腐蚀性、平整度高等优点。
3. 硬金板:在铜导线和焊盘上化学电镀一层镍,然后在表面电镀一层金,形成金属保护层。
这种方法适用于插件焊接,具有良好的耐磨损性、导电性能好等优点。
4. 焊接阻焊:将线路板放入液态焊料(包括铅和锡)的沉积槽中,形成一层导电阻焊层。
这种方法适用于一些低成本的电子产品,但是容易产生杂散颗粒,对产品的可靠性有一定影响。
由于环保要求的增加,无铅焊接阻焊已逐渐取代传统的焊接阻焊工艺。
5. 电镀锡:将线路板放入电解槽中,在表面沉积一层薄薄的锡层。
6. 化学沉金(ENIG):将线路板浸泡在化学药液中,先进行化学镀镍,然后在表面电镀一层金,形成金属保护层。
此外,还有一些其他的特殊应用场合的表面处理工艺。
请注意,这
些处理方式并非互斥的,可以根据实际需求选择或结合使用以达到最佳效果。
FPC的全流程
FPC的全流程fpc是Flexible Printed Circuit的简称,又称软性线路板、柔性印刷电路板,挠性线路板,简称软板或FPC,具有配线密度高、重量轻、厚度薄的特点.主要使用在手机、笔记本电脑、PDA、数码相机、LCM等很多产品.FPC生产流程(全流程)1. FPC生产流程:1.1 双面板制程:开料→ 钻孔→ PTH → 电镀→ 前处理→ 贴干膜→ 对位→曝光→ 显影→ 图形电镀→ 脱膜→ 前处理→ 贴干膜→对位曝光→ 显影→蚀刻→ 脱膜→ 表面处理→ 贴覆盖膜→ 压制→ 固化→ 沉镍金→ 印字符→ 靶冲→ 电测→装配→ 剪切→ 冲切→ 终检→包装→ 出货1.2 单面板制程:开料→ 钻孔→贴干膜→ 对位→曝光→ 显影→蚀刻→ 脱膜→ 表面处理→ 贴覆盖膜→ 压制→ 固化→表面处理→沉镍金→ 印字符→ 靶冲→ 电测[单面板一般可不测]→装配→ 剪切→ 冲切→ 终检→包装→ 出货2. 开料2.1. 原材料编码的认识NDIR050513HJY: D→双面, R→ 压延铜, 05→PI厚0.5mil,即12.5um, 05→铜厚18um, 13→胶层厚13um. XSIE101020TLC: S→单面, E→电解铜, 10→PI厚25um, 10→铜厚度35um, 20→胶厚20um.CI0512NL:(覆盖膜) :05→PI厚12.5um, 12→胶厚度12.5um. 总厚度:25um.2.2.制程品质控制A.操作者应带手套和指套,防止铜箔表面因接触手上之汗而氧化.B.正确的架料方式,防止皱折.C.不可裁偏,手对裁时不可破坏沖制定位孔和测试孔.D.材料品质,材料表面不可有皱折,污点,重氧化现象,所裁切材料不可有毛边,溢胶等.3钻孔3.1打包: 选择蓋板→組板→胶帶粘合→打箭头(记号)单面板30张,双面板6张, 包封15张.A: 防止钻机和压力脚在材料面上造成的压伤B::使钻尖中心容易定位避免钻孔位置的偏斜C:带走钻头与孔壁摩擦产生的热量.减少钻头的扭断.3.2钻孔:开机→上板→调入程序→设置参数→钻孔→自检→IPQA检→量产→转下工序.钻针管制方法:a. 使用次数管制b. 新钻头之辨认,检验方法3.3. 品质管控点: a.钻带的正确b.对红胶片,确认孔位置,数量,正确. c确认孔是否完全导通. d. 外观不可有铜翘,毛边等不良现象.3.4.常见不良现象a.钻机操作不当b.钻头存有问题c.进刀太快等.a.蓋板,墊板不正确b.靜电吸附等等4.电镀PTH即在不外加电流的情況下,通过镀液的自催化(钯和铜原子作为催化剂)氧化还原反应,使铜离子析镀在经过活化处理的孔壁及铜箔表面上的过程,也称为化学镀铜或自催化镀铜.碱除油→水洗→微蚀→水洗→水洗→预浸→活化→水洗→水洗→速化→水洗→水洗→化学铜→水洗.:a活化钯吸附沉积不好. b速化槽:速化剂浓度不对. c化学铜:温度过低,使反应不能进行反应速度过慢;槽液成分不对.,粗糙: a化学槽有颗粒,铜粉沉积不均,开过滤机过滤. b板材本身孔壁有毛刺.a化学槽成分不对(NaOH浓度过高).4.4镀铜镀铜即提高孔内镀层均匀性,保证整个版面(孔内及孔口附近的整个镀层)镀层厚度达到一定的要求.a电流密度的选择b电镀面积的大小c镀层厚度要求d电镀时间控制1 贯通性:自检QC全检,以40倍放大镜检查孔壁是否有镀铜完全附着贯通.2 表面品质:铜箔表面不可有烧焦,脱皮,颗粒状,针孔及花斑不良等现象.3 附着性:于板边任一处以3M胶带粘贴后,以垂直向上接起不可有脱落现象.5.线路5.1干膜干膜贴在板材上,经曝光后显影后,使线路基本成型,在此过程中干膜主要起到了影象转移的功能,而且在蚀刻的过程中起到保护线路的作用.5.2干膜主要构成:PE,感光阻剂,PET .其中PE和PET只起到了保护和隔离的作用.感光阻剂包括:连接剂,起始剂,单体,粘着促进剂,色料.5.3作业要求a保持干膜和板面的清洁, b平整度,无气泡和皱折现象.. c附着力达到要求,密合度高.5.4作业品质控制要点,应先用无尘纸粘尘滚轮除去铜箔表面杂质.,压力,转数等参数.,不要直接接触铜箔表面.,以防止产生皱折和附着性不良,然后再去曝光,时间太短会使发生的有机聚合反应未完全,太长则不容易被水解,发生残留导致镀层不良.5.5贴干膜品质确认,不可有皱折,气泡.5.6曝光a作业时要保持底片和板子的清洁.b底片与板子应对准,正确.c不可有气泡,杂质.*进行抽真空目的:提高底片与干膜接触的紧密度减少散光现象.*曝光能量的高低对品质也有影响:1能量低,曝光不足,显像后阻剂太软,色泽灰暗,蚀刻时阻剂破坏或浮起,造成线路的断路.2.能量高,则会造成曝光过度,则线路会缩小或曝光区易洗掉.5.7显影,经过(1.0+/-0.1)%的碳酸钠溶液(即显影液)的处理,将未曝光的干膜洗去而保留经曝光发生聚合反应的干膜,使线路基本成型.a﹑显影液的组成b﹑显影温度. c﹑显影压力. d﹑显影液分布的均匀性.e﹑机台转动的速度.,显影温度,显影速度,喷压.a﹑出料口扳子上不应有水滴,应吹干净.b﹑不可以有未撕的干膜保护膜.c﹑显像应该完整,线路不可锯齿状,弯曲,变细等状况.d﹑显像后裸铜面用刀轻刮不可有干膜脱落,否则会影响时刻品质.e﹑干膜线宽与底片线宽控制在+/-0.05mm以内的误差.f﹑线路复杂的一面朝下放置,以避免膜渣残留,减少水池效应引起的显影不均.g﹑根据碳酸钠的溶度,生产面积和使用时间来及时更新影液,保证最佳的显影效果.h﹑应定期清洗槽内和喷管,喷头中之水垢,防止杂质污染板材和造成显影液分布不均匀性.i﹑防止操作中产生卡板,卡板时应停转动装置,立即停止放板,并拿出板材送至显影台中间,如未完全显影,应进行二次显影.j﹑显影吹干后之板子应有绿胶片隔开,防止干膜粘连而影响到时刻品质.5.8蚀刻脱膜,与没有蚀刻阻剂保护的铜发生氧化还原反应,而将不需要的铜反应掉,露出基材再经过脱膜处理后使线路成形.,双氧水,盐酸,软水5.9蚀刻品质控制要点:, 皱折划伤等,无水滴.,不允收出现蚀刻过度而引起的线路变细,和蚀刻不尽.,杂质,铜皮翘起等不良品质。
PCB板表面处理标准
PCB板表面处理标准本文档旨在为PCB(Printed Circuit Board)板的表面处理提供标准和准则。
通过合适的表面处理,可以确保PCB板的质量和性能,从而提高整体电路的可靠性。
1. 表面处理的重要性表面处理是PCB板制造过程中的关键步骤。
它不仅可以提供保护性涂层,防止PCB板受到腐蚀和氧化,还可以改善焊接和连接性能,提高PCB板的可靠性和性能。
2. 表面处理的标准根据PCB板的用途和需要,选择合适的表面处理方法和标准非常重要。
以下是常用的表面处理标准:2.1 焊料电镀(Solder Plating)焊料电镀是最常见的表面处理方法之一。
它可以提供较好的焊接性能和连接性能,使得电子器件能够稳固地连接在PCB板上。
常见的焊料电镀材料包括无铅锡镀、热浸锡(HASL)和金手指电镀等。
2.2 金属化(Metalization)金属化是一种在PCB板表面涂覆金属层的表面处理方法。
它可以提高导电性能和抗氧化能力,适用于特定的高频电路和高功率电路。
常用的金属化材料包括金、银和铜等。
2.3 有机保护层(Organic Coating)有机保护层是一种通过涂覆有机材料在PCB板表面形成保护层的表面处理方法。
它可以提供良好的防腐蚀和绝缘性能,延长PCB板的使用寿命。
常见的有机保护层材料包括防焊阻焊(Solder Mask)和丝印(Silkscreen)等。
2.4 表面粗糙度(Surface Roughness)表面处理还需要注意表面粗糙度的要求。
合适的表面粗糙度可以提供良好的焊接性能和连接性能,避免焊接缺陷和信号干扰。
常见的表面粗糙度要求包括RA值和RZ值等。
3. 技术要求和检验方法为确保表面处理的质量和符合标准,需要采用适当的技术要求和检验方法。
具体的技术要求和检验方法可以根据相关行业标准和客户要求进行制定和选择。
常见的技术要求和检验方法包括可视检查、显微镜检查和剥离实验等。
4. 总结通过合适的表面处理,可以提高PCB板的质量和性能,确保电路的可靠性。
PCB表面处理方式一是OSP ,二是HASL,此两种表面处理之区别在那呢收集资料
PCB表面处理方式:一是OSP ,二是HASL,此两种表面处理之区别在那呢?1热风整平(HAL)热风整平(HAL)或热风焊料整平(HASL)是20世纪80年代发展起来的一种先进工艺,到了90年代中、后期,它占据着整个PCB 表面涂(镀)覆层的90%以上。
只是到了90年代的末期,由于表面安装技术(SMT)的深入发展,才使HAL在PCB中的占有率逐步降低下来,但是,目前HAL在PCB表面涂(镀)覆中的占有率仍在50%左右。
尽管SMT的高密度发展会使HAL在PCB中的应用机率不断下降,但是HAL技术在PCB生产中的应用仍有很长的生命力,即使禁用铅的焊料(无铅的绿色焊料),无铅的HAL技术和工艺也会开发和应用起来。
1.1热风整平工艺和应用热风整平技术是指把PCB(一般为在制板 panel)浸入熔融的低共熔点(183℃,如图1所示)Sn/Pb(比例应等于或接近于63/37,操作温度为230∽250℃之间)合金中,然后拉出经热风(控制热风温度、风速和风刀角度,其中风刀结构与PCB板距离等已优化而固定下来)吹去多余的Sn/Pb合金,得到所要求组成和厚度的Sn/Pb合金层。
在热风整平生产过程中要控制和维护好Sn/Pb合金组成的成份比例(一般要定期补充纯锡,因为才锡比铅更易于氧化,加上锡也易于与其它金属形成合金,所以锡消耗比铅要快)。
同时,在高温热风整平的过程中,PCB上的铜也会熔入到Sn/Pb 合金中去,使Sn/Pb合金中含有铜的组分,由于铜和锡会形成高熔点的合金化合物,如Cu6/Sn5、Cu4/Sn3、Cu3/Sn等。
当Sn/Pb合金中的铜含量≥0.3%(重量百分比)时,不仅会是使热风整平温度提高(如超过250℃以上)才能得到平整而光亮的涂覆Sn/Pb合金层,甚至会形成粗糙不平或沙石状的表面。
因此应定期进行分析Sn和Pb含量与比例,以保证其比例处于62∽64/38∽36之间。
同时,由于锡比铅更易于氧化,因此,熔融的锡/铅合金表面应具有耐高温的防氧化剂或耐热助焊剂等加以保护。
电路板表面处理.化金
總反應式: Ni2++ H2PO2-+ H2O → H2PO3-+2 H+ + Ni
Ni-P Grain 沉積
Pd2+
Cu2+
Ni-P
Pd
Cu 1. 活化
Pd
Cu 2. Ni/P 沉積
Cu 3. Ni/P 持續生長
浸鍍金
作用 (1) 提供Au(CN)2— 錯離子來源,.在鎳面置換 (離子化趨勢 Ni > Au)沉積出金層 (2) 防止鎳表面產生鈍態並與溶出的Ni2+ 結合成 錯 離子. (3) 抑制金屬污染物(減少游離態的Ni2+, Cu2+ 等). 反應 陽極反應Ni →Ni2+ + 2 e- (E0 = 0.25V) 陰極反應Au(CN)2- + e- → Au + 2 CN- (E0 = 0.6V) Ni + Au(CN)2- → Ni2+ + Au + 2 CN-
化學 Ni/Au 製程
脫脂 微蝕 酸洗 預浸 活化 化鎳 浸鍍金 烘乾
脫脂
作用 (1) 去除銅面輕微氧化物及污物 (2) 降低液體表面張力,將吸附於銅面 之空氣及物排開,使藥液在其表面 擴張, 達潤溼效果 反應 CuO + 2 H+ → Cu + H2O 2Cu + 4H+ + O2 → 2Cu2+ + 2H2O RCOOH ’ + H2O → RCOOH + R’OH
優勢(Strenngth) 可 Wire Bonding. 表面平整 fine pitch(<1.0mm) 保存壽命長(1 年) 可用於手機上 key pad,目前無其 他表面處理可取代
电子厂常用的五种表面处理工艺
电子厂常用的五种表面处理工艺电子厂作为一个高精密制造工业,需要对产品表面进行各种特殊的处理,以达到防腐、防潮、提高产品质量等目的。
以下将介绍电子厂常用的五种表面处理工艺。
一、化学镀铜技术化学镀铜是利用电化学原理,在表面涂上一层均匀的铜层。
对于电子制造行业来说,广泛应用在印刷电路板(PCB)的制造过程中。
化学镀铜越来越受到重视,因为它不仅能够提高电路板的导电性,而且还能增强电路板的抗腐蚀能力。
二、防氧化镀层技术电子元器件在使用过程中经常会出现氧化现象,导致电路不工作或者工作不稳定。
为了解决这个问题,电子厂采用防氧化镀层技术。
这种技术采用稀有金属或者其他合金材料进行表面处理,使电子元器件长时间处于无氧环境中不会氧化,从而提高了其使用寿命。
三、阳极氧化技术阳极氧化是一种将金属表面转化为表面微孔或多孔氧化膜的技术。
它广泛应用于轻工、机械、电子等领域,用于增加表面硬度、耐磨性、防腐性等方面。
该技术可以增加优质金属表面的耐磨性和硬度。
四、电镀技术电镀是在金属表面上沉积一层金属膜以改变金属表面的物理、化学性质,进而达到提高抗腐蚀能力的目的。
电子产业中使用最多的是电镀锡、电镀钴、电镀银等电镀工艺。
例如,电子印刷板通常先经过镀铜,然后再进行镀金、镀锡、镀铅等表面处理工艺。
五、热处理技术对于电子产品来说,热处理技术往往在金属模具、模具工作表面处理以及金属钎焊等工艺中广泛应用。
热处理可以改变金属材料的结晶状态,使其在工作温度范围内具有良好的力学性能、疲劳性能、耐磨性和抗腐蚀性。
总的来说,电子厂常用的五种表面处理工艺是化学镀铜、防氧化镀层技术、阳极氧化技术、电镀技术和热处理技术。
这些工艺在电子产品的制造过程中起到了关键作用,提高了产品质量,增强了产品的耐用性。
防焊印刷前的表面处理
防焊印刷前的表面处理一、引言目前印刷电路板工业中,有较多的规范对防焊印刷加以规范,从之前的IPC-SM-840C(1996.1之C版及2000.6)之Amendment1),但防焊前的处理也有所要求,众多的下游客户开始重新规范铜箔的厚度,从没有规定演变到现在的1.1mil以上,此间就需要对防焊前处理的作业更为严格,当然与线路宽度(从0.3mm到BGA的1mil以下)越来越细出有很大的关系,请看如下的切片,就不难明白其中的要求:(缺图1,2,3)图1,2:所描述的是防焊前表面处理后,线路出现一边变薄,厚度不均匀的现象,造成阻抗增加,对于板面讯号的脉冲方波产生极为不利且非常不稳定,特别在当今世面上的产品中,高电流的电气产品不断增加,因此一些下游客户开始关注铜箔的厚度,必要时还须实行耐高电压的测试;图3:表现出的问题是防焊时在转角处易产生产气泡,深究其中原因:首先是因为表面处理时,线路转角处的水份未能及时干燥,再就是印刷的速度与油墨的关系。
如果线路侧面的转角处产生气泡,在进行高温焊接时,会有防焊层剥离,这就是为何一些印刷电路板在高温的波峰焊接时,线路边缘易有防焊层脱落的缘故。
因此,防焊前的处理对线路及防焊印刷有相当大的影响。
二、线路与防焊的作用要了解防焊前的处理对印刷电路板的影响,先从这里开始认识它们之间的关系,构成电路板的主要有两大部份:第一、线路:这是电路板中用于传输讯号的部份,在不同电路板中,线路所用的材料不尽相同,其中有:铜,银,金,镍,碳墨等。
应用最广泛的主要是铜。
发展中,出现有铜贯孔,二次铜,银贯孔,化学镍金,碳墨贯孔,等等。
第二,防焊:主要用于保护线路。
一些文章中称为绿漆,为何在此强调称为防焊印刷而非绿漆?在市面上大家看到的较大部份的防焊都是绿色的,但自2003年SONY的SS-00259规范及欧洲的WEEE、ROHS在全球范围内发行时,对有害物质的要求进一步提高,特别对PBB、PBDE、相关卤素规定,引起众多商家的重视,开始使用环保油墨,继而出现了蓝色的防焊油墨。
线路板电镀流程
线路板电镀流程线路板电镀是一种常见的表面处理工艺,其目的是在线路板表面形成一层金属膜,以提高导电性和耐腐蚀性。
下面将介绍线路板电镀的流程及相关注意事项。
首先,准备工作。
在进行线路板电镀前,需要准备好所需的材料和设备,包括线路板、电镀槽、电镀液、阳极和阴极等。
同时,要确保工作场所通风良好,以防电镀液挥发产生有害气体。
其次,清洗处理。
将待电镀的线路板进行清洗处理,去除表面的油污、氧化物和其他杂质,以保证电镀效果。
清洗方法可以采用化学清洗或机械清洗,具体根据线路板的材质和表面情况来选择。
接着,化学镀前处理。
在清洗后,需要进行化学镀前处理,以增强线路板表面的粗糙度和附着力。
这一步通常包括浸泡在酸性或碱性溶液中,去除表面氧化物并形成微观凹凸结构,为后续的电镀做好准备。
然后,电镀操作。
将经过清洗和化学处理的线路板放入电镀槽中,与阳极连接,将电镀液注入槽中,启动电源进行电镀。
在电镀过程中,要控制好电镀液的温度、PH值和电流密度等参数,以确保电镀膜的均匀性和质量。
最后,后处理工作。
待电镀完成后,需要对线路板进行后处理工作,包括清洗去除残留的电镀液、干燥和包装等。
同时,要对电镀膜进行检测,确保其厚度和质量符合要求。
在进行线路板电镀时,需要注意以下几点。
首先,严格控制电镀参数,避免出现电镀膜厚度不均匀或质量不合格的情况。
其次,要定期检查和维护电镀设备,确保其正常运行。
最后,要加强对电镀工艺的管理和控制,确保生产过程的稳定性和可控性。
总之,线路板电镀是一项重要的表面处理工艺,通过合理的电镀流程和严格的操作管理,可以获得高质量的电镀膜,提高线路板的导电性和耐腐蚀性,满足不同领域的应用需求。
PCB表面处理分类及特点
PCB表面处理分类及特点1. 引言PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)作为电子产品中重要的组成部分,需要经过多道工序才能完成。
其中,PCB表面处理是一个关键步骤,它对于保证电路板的可靠性、耐久性以及后续元器件的焊接质量起着重要作用。
本文将介绍PCB表面处理的常见分类及各自的特点。
2. PCB表面处理分类2.1. 防氧化处理防氧化处理是为了防止PCB表面暴露在空气中导致氧化反应。
常见的防氧化处理方法有:2.1.1. 镀金处理特点: - 具有良好的导电性和焊接性。
- 防止PCB表面氧化。
- 抗腐蚀性强。
2.1.2. 镀锡处理特点: - 容易和焊脚形成良好的金属间化合物,提高焊接质量。
- 具有良好的抗氧化性。
- 防止PCB表面氧化。
2.2. 表面涂覆处理表面涂覆处理是为了提高PCB表面的耐久性和抗污染性能。
常见的表面涂覆处理方法有:2.2.1. 涂覆有机保护层特点: - 防止PCB表面被化学物质侵蚀。
- 抗潮湿性好,有利于提高电子设备的可靠性。
2.2.2. 涂覆防焊膜特点: - 防止焊接过程中焊接锡膏与PCB直接接触,减少气泡和焊点质量不良的情况。
- 提高焊接质量。
2.3. 洁净处理洁净处理是为了去除PCB表面的污染物,使其满足后续工艺要求。
常见的洁净处理方法有:2.3.1. 超声洗涤特点: - 能够清除PCB表面附着的细小杂物。
- 清洗效果好,不会对PCB表面造成损害。
2.3.2. 真空吸尘特点: - 移除表面的颗粒污染物。
- 不使用喷洒化学清洁剂。
3. 各类处理方法的适用场景3.1. 防氧化处理的适用场景•部分环境下容易造成氧化反应的PCB。
•对焊接质量和可靠性要求较高的PCB。
3.2. 表面涂覆处理的适用场景•需要提高PCB表面的耐久性和抗污染性的环境。
•需要保护PCB表面不被化学物质侵蚀的环境。
3.3. 洁净处理的适用场景•需要确保PCB表面没有细小杂物的环境。
PCB板子八种表面处理工艺介绍
PCB板子八种表面处理工艺介绍1.热风整平(喷锡)热风整平又名热风焊料整平(俗称喷锡),它是在PCB表面涂覆熔融锡(铅)焊料并用加热压缩空气整(吹)平的工艺,使其形成一层既抗铜氧化,又可提供良好的可焊性的涂覆层。
热风整平时焊料和铜在结合处形成铜锡金属间化合物。
PCB进行热风整平时要沉在熔融的焊料中;风刀在焊料凝固之前吹平液态的焊料;风刀能够将铜面上焊料的弯月状最小化和阻止焊料桥接。
2.有机可焊性保护剂(OSP)OSP是印刷电路板(PCB)铜箔表面处理的符合RoHS指令要求的一种工艺。
OSP是Organic Solderability Preservatives的简称,中译为有机保焊膜,又称护铜剂,英文亦称之Preflux。
简单地说,OSP就是在洁净的裸铜表面上,以化学的方法长出一层有机皮膜。
这层膜具有防氧化,耐热冲击,耐湿性,用以保护铜表面于常态环境中不再继续生锈(氧化或硫化等);但在后续的焊接高温中,此种保护膜又必须很容易被助焊剂所迅速清除,如此方可使露出的干净铜表面得以在极短的时间内与熔融焊锡立即结合成为牢固的焊点。
3.全板镀镍金板镀镍金是在PCB表面导体先镀上一层镍后再镀上一层金,镀镍主要是防止金和铜间的扩散。
现在的电镀镍金有两类:镀软金(纯金,金表面看起来不亮)和镀硬金(表面平滑和硬,耐磨,含有钴等其他元素,金表面看起来较光亮)。
软金主要用于芯片封装时打金线;硬金主要用在非焊接处的电性互连。
4.沉金沉金是在铜面上包裹一层厚厚的、电性良好的镍金合金,这可以长期保护PCB;另外它也具有其它表面处理工艺所不具备的对环境的忍耐性。
此外沉金也可以阻止铜的溶解,这将有益于无铅组装。
5.沉锡由于目前所有的焊料都是以锡为基础的,所以锡层能与任何类型的焊料相匹配。
沉锡工艺可以形成平坦的铜锡金属间化合物,这个特性使得沉锡具有和热风整平一样的好的可焊性而没有热风整平令人头痛的平坦性问题;沉锡板不可存储太久,组装时必须根据沉锡的先后顺序进行。
pcb表面处理工艺
pcb表面处理工艺
PCB表面处理工艺有很多,一般有热镀锌、热浸锌、热浸锡、有机阻焊、无溶剂阻焊、湿润变黑、电镀镍、电镀金、电镀银、电镀铜、以及表面镀膜等。
1.热镀锌,是将锌粉放在PCB上,经过热处理温度达到220度时,就能在PCB表面形成一层锌层,能够有很好的抗腐蚀和电镀性能,是PCB表面处理的一种常用工艺。
2.热浸锌是将PCB置入锌液中加热锌液,使PCB表面形成一层锌层,具有一定的抗潮性和防腐蚀性能。
3.热浸锡,是将PCB放入温度达到230度的锡液中,形成一层锡层,具有良好的导电性能和耐热性,也有一定的抗潮性和耐腐蚀性能,可以用于焊接及其他电子工程。
4.有机阻焊PCB表面处理,是将有机物放在PCB上,通过加热使其中的树脂发生化学反应来形成一层保护层,具有良好的防腐蚀性能,适合一些要求高的PCB表面处理工程。
5.无溶剂阻焊,也叫固态阻焊,是将无溶剂树脂加工到PCB表面上,经过加热,使其形成一层绝缘层,具有防热变形和电磁屏蔽的功能,是一种非常受欢迎的PCB表面处理工艺。
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34
Process
Process Step Cleaner Microetch Predip Immersion Tin Temp(℃) 35-60 25-35 75-90 60-70 Time(min) 4-6 2-4 1-2 6-12
Ag Thickness (uin.)
30
, . Double Reflow . : . 3 , . Reflow <300C,
,
1 , 1 <70% .
31
ImAg
:
/
:
32
Immersion Tin
33
Principles
The reasons that Immersion Tin can replacement HASL: Flat and Coplanner Lead free The base material are methy-sulfonic acid, tin methysulfonate, and thiourea
45
Ag Thickness (uin.)
36 27 18 9 0 0 2 4 6 8 10
Wt. Gain XRF
Plating Time (min.)
28
vs Pad Size
Pad Size vs. Sterling Thickness (1 minute immersion)
Thickness (microinches)
Inhibitors
Deposit uniformity Prevents bath sensitivity to light
Surfactants
Prevents Electromigration Inhibits Tarnish
Buffering, etc.
27
Sterling Silver Thickness
23
Immersion Silver ImAg
24
Advantage:
‣Good distribution of thickness
(Fine Pitch) ‣Excellent solderability (IMC:Cu6Sn5) ‣Compatible with lead free solder ‣Multiple Reflow
38
Selection Gold Technology
SIT
39
Selected Gold Tech. Applied on Mobile
Multi-function of surface be required in one PCB of some mobile phone boards, as tension of soldering and touching conductivity .
.
( )
20
Ni-P Grain
Pd2+ Cu2+
Ni-P
Pd
Cu 1.
Pd
Cu 2. Ni/P Cu
21
★ ★ ★
: Au(CN)2— ( ,. ( Ni2+ Ni2+, Cu2+ . ). Ni > Au)
Ni →Ni2+ + 2 e- (E0 = 0.25V) Au(CN)2- + e- → Au + 2 CN- (E0 = 0.6V) Ni + Au(CN)2- → Ni2+ + Au + 2 CN-
+
2 Ag+
e exchange, heat
2 Ag metal +
Cu++
26
Silver
Metal source. 0.46V relative to Cu.
HNO3
Ag anion. Accelerates reaction.
Copper Complexation
Cu in solution cannot affect reaction
19
Process Flow
★
: Ni/P Migration
H2PO2 Ni2 2 H+ H2PO2 H2O → HPO32 2e → Ni 2 e → H2↑ e → P 2 OH : Ni2 H2PO2 H2O → H2PO3 2 H+ ( ( Ni 2H+ 2e ( ) ) )
, Diffusion
Introduction of Surface Finish Treatment
Prepare by: S.J.YU
Data Source: HannStart Version: 200601
1
Agenda
1. What is surface finish treatment? 2. Category of surface finish. 3. Process introduction 4. Selected Gold technology(SIT). 5. Compare with different surface finish treatment. 6. Q & A
!%(/$00$1 2("%1 ENIG Preservative ENIG ,#%*33*&+
Cutting ,-. !%(/$00*&+ Development O/S Test !"##$%& '(%)*&+ Dry-film Laminating
Final inspection OSP
Surface pre-treatment
17
Process Flow
★ ★
: : , CuO + 2 H+ → Cu + H2O 2Cu + 4H+ + O2 → 2Cu2+ + 2H2O RCOOH ’ + H2O → RCOOH + R’OH : , : NaS2O8 + H2O → Na2SO4 + H2SO5 H2SO5 + H2O → H2SO4 + H2O2 H2O2 + Cu → CuO + H2O CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O
Why ENIG & OSP OSP film can’t combined on Gold surface in process
41
Selected Gold sample in HSB
Wave receiver contact pad by ENIG The others by OSP
42
Introduction of Selected Gold Process
18
★ ★
Process Flow
★
: CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O : ( ) ,
★ ★
CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O
★
: ( Cu > Pd) ,
Cu → Cu2+ + 2 e - (E0 = -0.34V) Pd2+ + 2 e - → Pd (E0 = 0.98V) Cu + Pd2+ → Cu2+ + Pd
Tension of Soldering be required
Touching conductivity be required
OSP
ENIG
ENIG be used on the other areas because of multi soldering or other issues .
40
35
36
1. 2. 3. 4. 1. 2. 1. 2. 3. 1. 2. 45 UV
5μm
37
Tin whisker)
Tin whisker
- (Sn-Cu) stress) (grain size) 10µm (0.1~2µm)
Cu
Sn
Cu6Sn5
(compressive 8µm (Ni)
(matte Sn) 2 (Bi) Cu6Sn5
7
Process Flow Chart
!!!" #$%& #$'() *!!+ ,!!,!!.
/0123.
4$56
7!!0
4$%&
8!!9
:!!;
<=>1?@
A!!B
C!!D
EFG
(HI1)J'K EFG
(FG
8
Hot air Solder leveling
HASL
9
HASL
(Hot air Solder leveling)
1970 63/37
/
“ ” InterMetallic Compound Cu6Sn5)
10
Process Flow
✤ ✤ ✤
(flux)
5~10% H2SO4
✤ ✤
60℃
230℃∼〜~260℃
3
✤
11
HASL
:
25
Immersion r