无铅化PCB表面材料及工艺特点

合集下载

PCB无铅处理

PCB无铅处理

Immersion Silver的特性
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 电子迁移性高,经有机物处理可降低可能性. 良好的导电性. 可获得良好平整镀层. 接合信赖性高.(Wire bonding) 高焊锡润湿性. 适合于高密度基板.(CSP,BGA,fine pitch) Reflow次数>3 .
Pure Tin
1. 2. 3. 4. 5. 6. 一般分灰锡与亮锡两种. 焊锡润湿性佳. 产量多,低单价. 无毒性可用于食品容器上. 亮锡易产生锡须现象. 灰锡外观不佳但可避免锡须产生.
Whisker(1940)发生的要因
零件未结合前的锡须发生要因: 1.电镀膜的内应力造成Sn的针状结晶 2.Cu及Zn在Sn层内部扩散 3.零件的材质与构造所形成的热膨胀差 零件附焊后的锡须发生要因: 1.结合时的压力所产生 2.零件材料弹性所造成 3.树脂封装时的押注部份的压力形成 4.零件接触部的压力形成
PCB表面处理制程与运用
镀层的选定
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Immersion Gold ( Flash Plating) OSP + Cu Immersion Silver Pure Tin Sn-0.7Cu Sn-3.0Ag-0.5Cu others
化金的溶剂种类
低P型
2~4% 磁性体 950Hv /300℃ 耐蚀差 耐酸性差 ITO/Polyimide
OSP的真义
OSP = Organic Solder ability Preservatives OSP = Entek Plus Cu-106A (Enthone) OSP = Pre-flux
OSP成长=Benzimidazol + Cu + Formic Acid 皮膜厚度 -----------0.35μm (0.2~0.5μm )

PCB电路板有铅与无铅工艺的区别

PCB电路板有铅与无铅工艺的区别

PCB电路板有铅与无铅工艺的区别第一次去电子线路板的加工厂参观时,听到讲解员指着两天生产线说这两天线分别生产有铅和无铅的线路板,当时很不明白到底什么是有铅,什么是无铅。

回来查了各种资料总算对这个问题有了一定的了解。

下面,我把自己对这个问题的认知以及参考了部分专业资料的整合信息分享给大家,欢迎大家一起来讨论,有什么不对的地方也请指正。

1.牢固性
无铅工艺加工过程中焊料的熔点温度为217摄氏度,而有铅的产品焊料熔点温度为183摄氏度。

因为有铅的温度相比较低,对电子产品的热损坏少,所以有铅工艺加工出来的线路板比无铅的线路板表面更光亮,强度更硬,性能质量也更好。

2.成本比较
无铅工艺相比有铅工艺多了无铅辅助材料以及无铅印制电极板的成本需求,在无铅加工工艺中,波峰焊使用的锡条和手工焊接使用的锡线,导致成本提高了约3倍;而回流焊中的锡膏使用成本则提高了约2倍。

其他元器件成本基本保持一致。

3.安全可靠性
铅对人体是有毒性物质,长期使用对人的健康会造成危害,并且无铅的焊接温度比有铅的高,所以焊接的也就更牢固。

所以从电路板的安全可靠性方面来看,无铅更具有优势。

4.工艺窗口
无铅的工艺窗口相比有铅的工艺窗口有了大幅度的缩小,可是工艺窗口的缩小对加工工艺来说反而是一件更复杂的事。

PCB电路板有铅与无铅工艺的区别

PCB电路板有铅与无铅工艺的区别

PCB电路板有铅与无铅工艺的区别1.材料选择:有铅工艺中,焊接使用的主要材料是含有铅的焊料。

而无铅工艺中,焊接使用的主要材料是不含有铅的焊料。

无铅焊料常用的成分包括锡、银、铜等。

2.熔点差异:有铅焊料的熔点较低,一般在183°C左右。

而无铅焊料的熔点较高,一般在217°C左右。

因此,在无铅工艺中,焊接的温度需要更高。

3.环境友好性:无铅工艺主要是为了减少对环境的污染,铅是一种对环境和人体有害的金属,所以近年来各国纷纷提倡无铅工艺的应用。

相比之下,有铅工艺会产生有害废料和废气,对环境造成更大的危害。

4.焊接质量:无铅工艺相对于有铅工艺来说,焊接质量更好。

因为无铅焊料形成的焊点通常比较薄而均匀,能够实现更高的焊接密度。

而有铅焊料容易形成焊锡球、焊墨、焊渣等焊接缺陷。

5.焊接工艺调整:由于无铅工艺的熔点较高,需要重新调整焊接工艺。

在无铅工艺中,需要将焊接温度和焊接时间加大,以保证焊接点的质量。

6.实施成本:无铅工艺相对于有铅工艺来说,实施成本更高。

首先,无铅焊料的成本较高。

其次,因为无铅焊料的熔点较高,需要使用更高效的焊接设备,增加了设备投资成本。

总体而言,无铅工艺相比有铅工艺具有更多的优势,尤其是在环境友好性和焊接质量方面。

目前,越来越多的电子产品制造商选择无铅工艺作为电路板制造的首选。

然而,无铅工艺也带来了一些新的挑战,如在焊接温度调整和设备升级方面的问题。

因此,在实际应用中,制造商需要综合考虑产品特性、成本和生产效率等因素,选择适合的工艺。

PCB无铅制程讲解

PCB无铅制程讲解

無鉛制程講解制作:日期:目錄1) 為何推行無鉛?何謂之無鉛?2) 無鉛表面處理之淺談3) 未來之趨勢4) Q&A---為何推行無鉛?無鉛出自這里:歐盟2003.2.13公告2002/95/EC RoHS指令(the restriction ofthe use of certain hazardous substances in electrical andelectronic equipment,有害物質禁用指令),明確要求2006.7.1起電子產品不可含有鉛、鎘、汞、(6價鉻)等重金屬及PBB和PBDE等溴化物阻燃劑;影響所及,世界各國皆已開始制訂類似禁令,無鉛化成為未來電子產品基本要求。

鉛的危害:鉛屬於重金屬會沉積在人體內,血液中含量超過25 mg/dl(2.5ppm)就出現中毒現象,影響到神經系統、生殖系統造成新生兒IQ降低(智障兒),且鉛會溶於酸性水中(酸雨),在土壤中會擴散難以回收。

全球無鉛化進程:1) 零件無鉛化進程:2001。

12 開始供應無鉛零件2003。

12 零件端子(terminal)完全無鉛2004。

12 零件腳電鍍完全無鉛化2) 組裝無鉛化進程:2002。

12 開始制造無鉛產品2005。

12 所有產品完全無鉛化國內無鉛化推進的困難:1)新材料評估及選用,可能涉及的項目油墨、無鉛焊錫、PCB原材料。

新材料選用會考慮其品質特性、法規符合性、成本及專利問題。

2)客戶關系同溝通能力:不同客戶對無鉛焊錫性有不同底需求。

但是制程的標准化是追求生產管理效率的重要因子,所以國內底廠商需要以技朮實力來與不同的客戶溝通協調。

3) 綠色供應鏈底管理能力:PCB所使用的材料、設備均需無鉛。

所以供應鏈管理將是我們底難點之一。

4)制程管理能力及可靠度的部分,譬如:無鉛錫的熔點比63/37底熔點高出30℃左右,但是其吃錫能力需求卻不變,這就需要我們提升自身的制程管理能力了。

雖然,焊料改變了,但是可靠度亦仍舊一樣。

PCB板的无铅表面处理比较

PCB板的无铅表面处理比较

PCB板的無鉛表面處理比較锡银铜镍之无铅喷锡优势无铅喷锡种类与分析无铅喷锡板上锡厚度均匀水平喷锡简介喷锡SMOBC&HAL)作为线路板板面处理的一种最为常见的表面涂敷形式,被广泛地用于线路的生产,喷锡的质量的好坏直接会影响到后续客户生产时焊接soldering的质量和焊锡性;因此喷锡的质量成为线路板生产厂家质量控制一个重点;喷锡目前有两种:垂直喷锡和水平喷锡。

喷锡的主要作用:①防治裸铜面氧化;②保持焊锡性;其他的表面处理的方式还有:热熔,有机保护膜OSP,化学锡,化学银,化学镍金,电镀镍金等;但是以喷锡板的性价比最好;垂直喷锡主要存在以下缺点:①板子上下受热不均,后进先出,容易出现板弯板翘的缺陷。

②焊盘上上锡厚度不均,由于热风的吹刮力和重力的作用是焊盘的下缘产生锡垂solder sag,使SMT表面贴装零件的焊接不易贴稳,容易造成焊后零件的偏移或碑立现象tomb stoning。

③板上裸铜上的焊盘与孔壁和焊锡接触的时间较长,一般大于6秒,铜溶量在焊锡炉增长较快,铜含量的增加会直接影响焊盘的焊锡性,因为生成的IMC合金层厚度太厚,使板子的保存期大大缩短shelf life。

水平喷锡大大克服以上缺陷,与垂直喷锡相比,主要有以下优点:①融锡与裸铜接触时间较短,2秒钟左右,IMC厚度薄,保存期较长;②沾锡时间短wetting time ,1秒钟左右;③板子受热均匀,机械性能保持良好,板翘少;水平喷锡的工艺流程:前清洗处理----预热----助焊剂涂覆---水平喷锡---热风刀刮锡---冷却----后清洗处理1.前清洗处理:主要是微蚀铜面清洗,微蚀深度一般在0。

75—1。

0微米,同时将附着的有机污染物除去,使铜面真正的清洁,和融锡有效接触,而迅速的生成IMC;微蚀的均匀会使铜面有良好的焊锡性;水洗后热风快速吹干;2.预热及助焊剂涂敷预热带一般是上下约1。

2米长或4英尺长的红外加热管,板子传输速度取决于板子的大小,厚度和其复杂性;‘60mil(1.5mm)板子速度一般在4。

无铅锡膏_精品文档

无铅锡膏_精品文档

无铅锡膏无铅锡膏的介绍与应用导言:无铅锡膏是一种新型的焊接材料,与传统的铅锡膏相比,无铅锡膏具有环保、安全、可靠等优势。

本文将介绍无铅锡膏的成分、特性、应用领域以及使用注意事项,以帮助读者更好地了解并正确使用无铅锡膏。

一、无铅锡膏的成分无铅锡膏的主要成分包括锡(Sn)、银(Ag)、铜(Cu)、锑(Sb)等金属元素。

相较于传统的铅锡膏,无铅锡膏不含有害的铅(Pb)元素,符合环保要求。

二、无铅锡膏的特性1. 环保:无铅锡膏不含有毒的铅元素,对环境友好,符合国际和国内的环保法规。

2. 低温焊接:无铅锡膏可在相对较低的温度下完成焊接工艺,减少了对焊接设备和电子器件的热冲击,提高了焊接品质。

3. 优异的电性能:无铅锡膏的电阻率低,导电性能优良,有利于电子器件的性能表现。

4. 良好的可靠性:无铅锡膏具有良好的机械强度和抗震动性能,能够满足复杂环境下的使用要求。

5. 锡膏粘度适中:无铅锡膏的粘度适中,易于涂布和排除气泡,有利于提高焊接的一致性和质量。

三、无铅锡膏的应用领域无铅锡膏广泛应用于电子行业,特别是在电子器件的表面焊装中得到了广泛的应用。

以下是常见的无铅锡膏的应用领域:1. 电子制造业:无铅锡膏在印刷电路板(PCB)的焊接过程中应用广泛,用于焊接电子元件和 PCB 之间的相互连接,确保电子设备的正常工作。

2. LED 灯制造:无铅锡膏用于 LED 灯芯片和基板(Substrate)的焊接,确保光线传导和电能传导的稳定性和可靠性。

3. 汽车电子:无铅锡膏用于汽车电子模块的组装和焊接,确保各种汽车电子设备的正常工作。

4. 通讯设备:无铅锡膏被广泛应用于手机、电脑和其他通讯设备的焊接过程中,确保设备的稳定性和可靠性。

5. 医疗电子:无铅锡膏用于各种医疗设备的组装和焊接,确保设备的安全性和稳定性。

四、使用无铅锡膏的注意事项1. 温度控制:无铅锡膏的焊接温度一般较低,需要严格控制焊接温度,避免过高的温度造成元件和电路板的损坏。

无铅印刷电路板(PCB)铜箔表面处理方式

无铅印刷电路板(PCB)铜箔表面处理方式

【1】有机保焊膜(OSP):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。

膜厚:0.2-0.5um【2】无铅喷锡(Lead Free HASL):【3】化学镍金(ENIG):Chemistry Nickel Gold,又称沉镍金。

是通过化学反应在铜的表面先镀上一层镍和磷的化合物,然后再通过置换反应在镍的表面镀上一层黄金。

【4】化学沉银(immersion silver):【5】化学沉锡(immersion tin)【6】电镀金(Electrolytic gold)化学镀锡工艺是为有利于SMT与芯片封装而特别设计的在铜面上以化学方式沉积锡金属镀层,是取代Pb-Sn合金镀层制程的一种绿色环保新工艺,已广泛使用与电子产品(如线路板、电子器件)与五金件、装饰品等表面处理。

本产品为甲基磺酸体系,其工艺操作简单、化学镀锡液稳定,药水消耗量小、使用寿命长、生产成本低,加工后表面易清洗、无难闻气味,沉积的镀层结晶细致、外观银白、表面平整、可焊性高且性能优异稳定。

其工作机理是通过改变铜离子的化学电位使镀液中的亚锡离子发生化学置换反应,其实质是电化学反应。

被还原的锡金属沉积在铜基材的表面上形成锡镀层,且其浸锡镀层上吸附的金属络合物对锡离子还原为金属锡起催化作用,以使锡离子继续还原成锡,确保化学沉锡镀层之厚度为0.5~1.5μmOSP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。

PCB耐温与无铅标准

PCB耐温与无铅标准

PCB耐温与无铅标准PCB(Printed Circuit Board,印制电路板)是电子设备中不可或缺的一部分,其主要功能是提供电子元件之间的电气连接,并将它们固定在合适的位置上。

由于电子设备在工作时会产生热量,因此PCB的耐温特性非常重要。

另外,随着环保意识的提高,无铅标准也成为了制造PCB的重要考量。

首先,我们来了解一下PCB的耐温特性。

PCB需要能够承受设备在工作时产生的热量,因为过高的温度会导致PCB材料膨胀、变形甚至损坏。

一般来说,PCB材料的耐温特性取决于基材和覆铜层的材料。

常见的PCB基材有FR-4、金属基板和陶瓷基板等。

FR-4是一种玻璃纤维增强的环氧树脂基材,广泛应用于多层晶体管的制造。

它的耐温性一般在130°C左右。

金属基板由铝或铜基底覆上一层绝缘材料组成,具有较高的导热性能,能够承受更高的温度。

陶瓷基板则由陶瓷材料制成,具有良好的绝缘性能和高的耐温特性,能够承受较高的温度,一般可以达到200°C以上。

除了材料的耐温特性,PCB的设计和制造也会影响其耐温能力。

首先,PCB的层数越多,其耐温能力也越好。

这是因为多层PCB中的内层层间通孔(via)可以起到散热的作用,将热量从内层引导到外层,增强了整个PCB的散热能力。

此外,PCB的线宽和线间距也会对其耐温能力造成影响。

通常情况下,线宽越宽,线间距越大,PCB的耐温能力也越好。

这是因为线宽和线间距越宽,线路的散热面积就越大,导热能力越强。

另一个与PCB相关的重要标准是无铅标准。

无铅标准是指PCB制造过程中的材料和工艺都不含有铅。

铅是有毒重金属,会对人体健康和环境造成严重的危害。

因此,为了保护环境和人体健康,国际上制订了一系列的无铅标准和法规。

其中,比较有代表性的是欧盟的ROHS(Restrictionof Hazardous Substances,有害物质限制)指令。

ROHS指令规定了在欧盟市场上销售的电子产品中,禁止或限制使用多种有害物质,包括铅。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

金为半导体领域热超声波键合标准面,可焊性存在局限,常用作
电路板整体布局,不可返工
注释:(1)镍层具有均匀细致、孔隙率低和延展性好等特点,而
且低应力镍具有宜于钎焊或压焊的功能;(2)硬金指含有Co、
Ni、Fe和Sb等合金元素的合金镀层,其硬度和耐磨性都高于纯金
镀层,合金元素质量分数≤0.2%;(3)软金指镀金层为质量分
质量分数为0.1%~2.5%,最好为0.5%~2.0%。低于 0.1%,就容易发生锡须而可能导致短路;高于2.5%, 镀层熔点就会超过300 ℃而难以进行良好焊接。
(a)针孔
(b)裂纹
图1 电镀工艺失控造成的质量问题
(a)80 ℃
(b)88 ℃
(c)95 ℃
图2 不同温度下化学镀表面粒度特征
1 几种常见无铅表面镀层 焊盘保护镀层的种类很多,比如纯金属Sn、
合工艺兼容;高温下耐氧化,适合大功率器件散热
通道,被广泛应用于手机按键和接插件中。焊接时
钎料与镍层形成锡镍化合物,使焊点更可靠,少量
Au熔于钎料中不会引起“脆化”作用。
ENIG工艺主要不足之处包括成本高、不可返
电子工艺技术
308
Electronics Process Technology
2011年9月
数为99.99% 的金,具有柱状结构,它有极好的导电性和可焊性
1.3 I-Sn
I-Sn即浸锡,工艺流程一般为酸洗→微蚀→预浸
→浸锡→烘干。浸锡反应机理为锡金属离子与金属
铜作置换反应,在裸露铜面形成平整、光滑的锡金
图5 I-Sn表面镀层形貌
浸锡工艺镀层厚度控制能力不强,一般只达 15μm,库存寿命短。虽然纯锡与无铅钎料焊后不 存在IMC问题,但是焊盘与镀层之间的IMC厚度增 长快,影响保存寿命。薄的锡层对金属间化合物层 的生长及氧化很敏感,浸锡工艺中界面上形成的金 属间化合物一般为3μm,而锡层须有2μm厚度以 确保可焊性,故浸锡层厚度必须大于5μm,一般为 8μm~12μm。
DOI:10.14176/j.issn.1001-3474.2011.05.014
306
电子工艺技术
Electronics Process Technology
2011年9月 第32卷第5期
SMT论坛
无铅化PCB表面材料及工艺特点
史建卫
(日东电子科技(深圳)有限公司,广东 深圳 518103)
摘 要:无铅化电子组装中PCB表面镀层技术主要有无铅钎料热风整平、浸锡、浸银、化学镀镍/浸金和有 机可焊保护层五种。每种工艺技术具有各自的优缺点,每种工艺材料与不同无铅钎料具有不同的兼容性。从可 制造性、可生产性以及与无铅钎料的匹配性等方面对五种PCB表面镀层技术做了较为全面的阐述,并通过对润 湿性和可靠性评估得到一定的最佳配比,为无铅化生产提供了一定的指导作用。
制造
厚度d /μm
应用范围
工艺
Au
Ni
SMT/超声波焊
0.05~0.15(通常)
化学镀
盘/热压焊滑动
0.02~0.05(流行) 5.00~7.00(通常)
镍/浸金
触点领域/连接
0.10~0.30(绑定或 3.00~5.00(流行)
ENIG
器低负载触点
双面焊)
领域
焊接/弹簧片连 电镀镍
1.50~3.00(通常) 5.00~7.00(通常) 接连接器等插 /硬金
浸锡工艺表面形貌如图5所示,其工艺成本较 低,且锡的硫酸盐镀液中不含氟和铅,污水处理简 单;润湿性良好,沉积层平整均匀;与无铅钎料兼 容性好,对塞孔有良好的操作性,ICT测试性好,晶 体在热力学性能上较稳定,广泛应用于元件引脚和 插入压接。
图4 ENIG表面镀层形貌 表3 ENEG和ENIG工艺特点
ENEG(Electroless Ni/Au)和ENIG(Electroless Ni/I-Au)
两种,表3为其各自工艺特点。ENEG工艺主要用于
印制插头(金手指)或印制接触点,而ENIG工艺应
用领域较之更广。
Au具有平整耐磨、接触电阻小、ICT(在线测
试)测试好、可焊性好及耐氧化等优点,常用于金
手指及引线键合等。由于Au晶格空隙率大,Cu原子
作者简介:史建卫(1979- ),男,硕士,毕业于哈尔滨工业大学,主要从事SMT工艺与设备方面的研究工作。
第32卷第5期
史建卫:无铅化PCB表面材料及工艺特点
307
度一般可达7μm。浸镀不需使用电流和还原剂,化 学反应严格,镀层厚度主要受材料影响而不受工艺 因素控制,如浸Sn镀层厚度比浸Ag镀层厚,但是低 温时镀层厚度也很薄。这些技术和镀层材料的配合 会产生不同的工艺特点和寿命特性。
Ag、Pd以及二元合金SnAg、SnBi、SnCu,还有Ni/ Sn、Ni/Pd、Ni/Au、Ni/Sn、Pd/Au、Ni/Au/Cu以及有 机镀层OSP。目前主要集中在HASL、I-Sn、I-Ag、 ENIG和OSP五大镀层。 1.1 HASL
HASL即热风整平,俗称喷锡[4],表面形貌如 图3所示。HASL工艺分为垂直式和水平式两种, 水平式相比垂直式平整度高、钎料分布均匀和镀 层厚度最大可达38μm,一般大于8μm,最佳为 10μm~12μm,当小于2μm时会形成Cu3Sn而影响 可焊性。HASL质量与焊料温度、风刀气流温度以及 压力、操作时间和提升速度等都有关系。选择镀层 焊料时要对其润湿性(润湿平衡法)和承载铜的能 力进行测试评估,另外对多次整平中PCB铜层厚度的 减少和选用焊膏的润湿性要进行测试,选择最佳匹 配组合。HASL由于成本较低和可焊性好,日本投入 研究较多,主要镀层材料为SAC和SnCu两种合金。 欧美没有大量使用主要是因为其平整度问题(圆顶 形)、高温加工和对员工健康风险问题、形成的金 属间化合物(IMC)影响可靠性以及PCB绿油问题。
温度形成可焊性差的Cu3Sn。生产中有时可用电镀工 艺来代替HASL,表2为无铅钎料两种镀层工艺比较。
表2 无铅钎料表面镀层工艺
制造工艺 厚度d/μm
应用范围
HASL
4~16 SMT焊盘,热压焊盘,插头部位焊盘
电镀
8~12
热压焊盘,插头部位焊盘
1.2 ENIG Ni/Au镀层主要工艺方法包括化学镀和电镀[5],即
钎料合金和表面镀层材料的冶金特性是生成完 美焊点的最关键因素,表面镀层主要起到以下四个 关键作用:可焊性保护、接触/通断、引线键合及焊 点界面[1-3]。常用镀层技术有电镀、化学镀、浸镀或 混合镀。电镀容易控制,所需电流工艺窗口较宽, 镀层厚度可达10μm,起到抗腐蚀作用。但是因加工 时必须通电,而决定电镀程度的电流密度受电镀表 面外形影响,所以用在高密度组装工艺上不理想。
属面,铜以一价、两价铜离子方式溶入锡溶液。由 于Sn(-0.136 V)与Cu(0.337 V)之间存在负的电位 差,Sn不会沉积在Cu板上,因此浸锡工艺中使用含 有硫脲(CH4N2S)和/或氰化物等成分,通过与铜的 络合作用减少Cu离子浓度接近零,同时浸锡槽内的 溶液主体是硫酸锡或氯化锡溶液。此外为了防止二 价Sn和硫脲的氧化,还必须添加次磷酸钠等强烈的 还原剂。预浸工艺使晶粒增大、不易氧化、晶格空 隙少和不易藏杂质。值得注意的是锡沉积具有自限 的条件,因为不断增长的锡层会形成一层障碍,阻 碍铜离子移向表面产生反应。
关键词:表面镀层材料;热风整平;化学镀镍/浸金;有机可焊保护层;润湿性 中图分类号:TN605 文献标识码:A 文章编号:1001-3474(2011)05-0306-07
Material and Technology Characters of Lead-free PCB Finish
SHI Jian-wei
浸锡工艺蚀刻后边缘得不到保护,带来的锡外 伸会导致断裂。此外浸锡工艺易产生“锡须”问题 影响可靠性。目前PCB镀层采用新的镀“毛锡”技术 来代替传统浸镀工艺,其特殊镀液配方能产生较大 多边形结晶颗粒结构,防止“晶须”的产生。实际 应用中,对于低端产品及使用寿命少于5年的,一般 采用镀纯Sn,对于高可靠性产品及使用寿命大于5年 的,采用另一种工艺防止“晶须”,即先镀1μm厚 以上Ni,再镀2μm~3μm厚毛锡。 1.4 I-Ag
无铅HASL工艺中所使用的SnCu合金工艺参数见 表1。研究表明:如果考虑到电子部件之间的焊接强 度或250 ℃~300 ℃的焊接温度,SnCu合金镀层中铜
图3 HASL表面镀层形貌 表1 无铅镀层与有铅镀层工艺参数
镀槽温度 气刀温度 油温 合金
θ/℃ θ/℃ θ/℃
SnPb 250
250
230
SnCu 280
修、运输装载难、对钎料具有选择性和焊点强度不 稳定。ENIG工艺中化学镀镍层(含磷/钴)厚度一般 控制在5μm,在400 ℃以下EN/Cu间的互扩散不会影 响界面结合强度,故热处理本身不会对EN/Cu结合强 度产生很大影响,其可靠性取决于随镍沉积的磷含 量。一般溶液根据含磷量可分为低P型(质量分数为 2%~4%),耐蚀性和耐酸性均差;中P型(质量分 数为4%~9%)耐蚀性好,但耐酸性差;高P型(质 量分数为10%~14%)耐蚀性和耐酸性均好。根据 失效模式可分为高P型(质量分数为>9.5%)和低P 型(质量分数为<9.5%)两种,磷浓度过低则可焊性 差,容易产生“黑盘”现象[7];磷浓度过高则增加热 应力,降低连接强度,易产生腐蚀。实际应用中, 许多文献都推荐质量分数为7%~8%。
0.50~1.50(流行) 3.00~5.00(流行) 头部位焊盘滑 ENEG
动触点领域 补充:(1)化学镀镍/自催化金(ENAG)具有焊接以及出色的
热超声波键合性,但成本高,可焊性受限,仅适用于低负载领
域;(2)化学镀镍/钯/金具有出色的热超声波键合性及耐磨性,
超声键合受限,连续加工存在问题,不可返工;(3)电镀镍/软
280
相关文档
最新文档