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我们的服务领域!

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FR-4双面玻璃纤维板

样板及大批量双面PCB电路板制造.最大加工面积500mm X1200mm.

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多层高阶、HDI高密度互联板

先进的高阶多层板生产工艺及管理经验,最小孔0.1mm,最小线路3MIL.

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微波高频板、混压介质板

介电常数2.2-10.3,聚四氟乙烯F4MB、罗杰斯RO4350B,RT5880等、泰康尼等国产、进口料.

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金属基材电路板

铝基板、铜基板、铁基板,主要用于大功率元件、高端电源、马达等.

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软硬结合板

软硬结合板可以实现电子产品轻质化,智能化,体积小,加强了组装灵活性.

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厚铜板高TG等特殊工艺板

成熟稳定的批量生产,最厚内外层铜厚5OZ(175um),TG170高TG板等.

  锡铅长期以来扮演着保护铜面,维持焊性的角色, 从熔锡板到喷锡板,数十年光阴至此,碰到几个无法克服的难题,非得用替代制程不可:

  A. Pitch 太细造成架桥(bridging)

  B. 焊接面平坦要求日严

  C. COB(chip on board)板大量设计使用

  D. 环境污染本章就两种最常用制程OSP及化学镍金介绍之

  2 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,本章就以护铜剂称之。

  2.1

  种类及流程介绍

  A. BTA(苯骈三氯唑):BENZOTRIAZOLE

  BTA是白色带淡黄无嗅之晶状细粉,在酸碱中都很安定,且不易发生氧化还原反应,能与金属形成安定化合物。ENTHON将之溶于甲醇与水溶液中出售,作铜面抗氧化剂(TARNISH AND OXIDE RESIST),商品名为CU-55及CU-56,经CU-56处理之铜面可产生保护膜,防止裸铜迅速氧化。操作流程如表14.1。

  B. AI(烷基咪唑) ALKYLIMIDAZOLE PREFLUX是早期以ALKYLIMIDAZOLE作为护铜剂而开始,由日本四国化学公司首先开发之商品,于1985年申请专利,用于蚀刻阻剂(ETCHING RESIST),但由于色呈透明检测不易,未大量使用。其后推出GLICOAT等,系由其衍生而来。

  GLICOAT-SMD(E3)具以下特性:

  -与助焊剂相容,维持良好焊锡性

  -可耐高热焊锡流程

  -防止铜面氧化

  C. ABI (烷基苯咪唑) ALKYLBENZIMIDZOLE

  由日本三和公司开发,品名为CUCOAT A ,为一种耐湿型护铜剂。能与铜原子产生错合物 (COMPLEX COMPOUND),防止铜面氧化,与各类锡膏皆相容,对焊锡性有正面效果。

  D.目前市售相关产品有以下几种代表厂家:

  醋酸调整系统:

  GLICOAT-SMD (E3) OR (F1)

  WPF-106A (TAMURA)

  ENTEK 106A (ENTHON)

  MEC CL-5708 (MEC)

  MEC CL-5800(MEC)

  甲酸调整系统:

  SCHERCOAT CUCOAT A

  KESTER

  大半药液为使成长速率快而升温操作,水因之蒸发快速,PH控制不易,当PH提高时会导致MIDAZOLE不溶而产生结晶,须将PH调回。一般采用醋酸(ACETIC ACID)或甲酸 (FORMIC ACID)调整。

  2.2

  有机保焊膜一般约0.4μm的厚度就可以达到多次熔焊的目的,虽然廉价及操作单纯,但有以下缺点:

  A. OSP透明不易测量,目视亦难以检查

  B. 膜厚太高不利于低固含量,低活性免洗锡膏作业,有利于焊接之Cu6Sn5 IMC也不易形成

  C. 多次组装都必须在含氮环境下操作

  D. 若有局部镀金再作OSP,则可能在其操作槽液中所含的铜会沉积于金上,对某些产品会形成问题

  E. OSP Rework必须特别小心

  3 化学镍金

  3.1基本步骤

  脱脂→水洗→中和→水洗→微蚀→水洗→预浸→钯活化→吹气搅拌水洗→无电镍→热水洗→ 无电金→回收水洗→后处理水洗→干燥

  3.2无电镍

  A. 一般无电镍分为"置换式"与"自我催化"式其配方极多,但不论何者仍以高温镀层质量较佳

  B. 一般常用的镍盐为氯化镍(Nickel Chloride)

  C. 一般常用的还原剂有次磷酸盐类(Hypophosphite)/甲醛(Formaldehyde)/联氨 (Hydrazine)/硼氩化合物(Borohydride)/硼氢化合物(Amine Borane)

  D. 螯合剂以柠檬酸盐(Citrate)最常见。

  E. 槽液酸碱度需调整控制,传统使用氨水(Amonia),也有配方使用三乙醇氨(Triethanol Amine),除可调整PH及比氨水在高温下稳定,同时具有与柠檬酸钠结合共为镍金属螯合剂,使镍可顺利有效地沉积于镀件上。

  F. 选用次磷二氢钠除了可降低污染问题,其所含的磷对镀层质量也有极大影率。

  G. 此为化学镍槽的其中一种配方。

  配方特性分析:

  a. PH值的影响:PH低于8会有混浊现像发生,PH高于10会有分解发生,对磷含量及沉 积速率及磷含量并无明显影响。

  b.温度的影响:温度影响析出速率很大,低于70°C反应缓慢,高于95°C速率快而无法控制.90°C最佳。

  c.组成浓度中柠檬酸钠含量高,螯合剂浓度提高,沉积速率随之下降,磷含量则随螯合 剂浓度增加而升高,三乙醇氨系统磷含量甚至可高到15.5%上下。

  d.还原剂次磷酸二氢钠浓度增加沉积速率随之增加,但超过0.37M后槽液有分解现像, 因此其浓度不可过高,过高反而有害。磷含量则和还原剂间没有明确关系,因此一般 浓度控制在O.1M左右较洽当。

  e.三乙醇氨浓度会影响镀层的磷含量及沉积速率,其浓度增高磷含量降低沉积也变慢, 因此浓度保持约0.15M较佳。他除了可以调整酸碱度也可作金属螯合剂之用

  f.由探讨得知柠檬酸钠浓度作通当调整可有效改变镀层磷含量

  H. 一般还原剂大分为两类:

  次磷酸二氢钠(NaH2PO2H2O,Sodium Hypophosphate)系列及硼氢化钠(NaBH4,Sodium Borohydride)系列,硼氢化钠价贵因此市面上多以次磷酸二氢钠为主 一般公认反应为:

  [H2PO2]- + H2Oa H+ +[HPO3]2- + 2H(Cat) -----------(1)

  Ni2+ + 2H(Cat)a Ni + 2H+----------------------------------(2)

  [H2PO2]- + H(Cat)a H2O + OH- + P----------------------(3)

  [H2PO2]- + H2Oa H+ + [HPO3]2- + H2------------------(4)

  铜面多呈非活化性表面为使其产生负电性以达到"启镀"之目的铜面采先长无电钯的方式反应中有磷共析故,4-12%含磷量为常见。故镍量多时镀层失去弹性磁性,脆性光泽增加,有利防锈不利打线及焊接。

  3.3无电金

  A. 无电金分为"置换式镀金"与"无电金"前者就是所谓的"浸镀金"(lmmersion Gold plating) 镀层薄且底面镀满即停止。后者接受还原剂供应电子故可使镀层继续增厚无电镍。

  B. 还原反应示性式为:还原半反应:Au+ + e- + Au0 氧化半反应式: Reda Ox + e- 全反应式::Au+ + Red aAu0 + Ox.

 

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