电镀考虑印刷电路板组装

在美国,自由女神像淡绿色的皮肤一样标志性国际橙的金门大桥;我们的一些最喜欢的褐色色调。的是,绿色是“善意忽视”的结果。去除氧化和自由女神看起来像一个崭新的钱。我甚至难以想象。

这是我们相关提醒人们,暴露大气中铜腐蚀很快我们都需要生存。PCB的建筑将包括外层的铜为组件附件和扇出最低。的第一件事就是这些层的盘子举更多的铜也板通孔板(通过)。

铜+铜——制造工艺规范

刚性PCB层叠通常不占这个电镀步骤。设计师是依靠想象建设序列分配各种铜层。层,core-vias开始和结束将面临在外层的进程。

图1所示。图片来源:宇宙——的早期阶段的呈现铜氧化。

当涉及到挠性印制电路的层叠,额外的电镀通常是记录在层叠关系图。添加铜僵硬flex,可能是不可取的。情况就是这样,我们会看看按钮镀电镀比委员会更有选择性。规则,所有电镀、屏蔽、覆盖、标记和加劲FPC将是一个材料为这个目的设计的。

FPC,铜本身是退火,也就是说软化通过表通过两大辊挤压一次又一次。这将创建一个细粒度的对齐,它提供了一个平滑的表面的痕迹,实际上可以提高信号的完整性。它被指定为“卷退火铜”或RA铜。速记。

更多的镀铜是第一个操作。是否显示为一个单独的条目,它必须是一个因素,尤其是当我们精益高密度互连和阻抗控制的情况。无论是刚性、灵活,或两者的结合,铜的重量是电路板的性能的主要因素。

笔记用法:大多数的完成将以micro-inches或微米铜有自己的度量单位基于铜的一个平方英尺的重量。压扁一盎司的铜来填补一平方英尺的空间将得到一张0.0014英寸厚。2盎司铜将两倍厚。你会发现基础材料从一个1/4盎司到多个盎司虽然薄铜更常见。

整个印刷电路板信号和功率分布之间的平衡。是常见的使用不同的权重,只要他们使用bookmatched序列看起来相同的阅读从上到下还是从下到上。外层铜厚将想要尽快覆盖着的东西,所以它不会变绿。

图2。图片来源:作者-热风焊料级别(HASL)完成DSP板,底部,大约1996年。

最高的可靠性解决方案仍然是旧的解决方案使用Sn63 hot-air-solder-leveling简称HASL锡/铅。这个东西已经被禁止了很长一段时间和一个免税需要它的使用。仍然没有被证明是更好的轨道卫星或其他情况需要长期操作。豁免的列表仍然顽固地长。基于铅焊料不符合RoHS环保要求处理是这里的主要问题。

不同的金属/金属保护裸露的铜

贵金属并不容易获得或处理,但这些都是电镀的主要合作伙伴在今天的消费市场。黄金不容易与铜。使用镍的中间层解决这金属间的问题,是我们最了解的公式与via-in-pad表面装配组件技术。化学镀镍/浸金(ENIG)是一个非常受欢迎的完成,因为它需要焊接的很好,也值得称道的工作保护铜焊前。

“垫看起来很相像,更好的焊点的一致。”

ENIG电镀的另一个好处是,供应商可以实现一个平垫表面。效果是增加装配HASL收益率和使更多的表面粗糙度via-in-pad建设。垫看起来很相像,越多越好一致的焊点。

有一个已知的缺点ENIG完成装配缺陷的形式被称为黑色垫。这是一个崩溃的镍障碍导致打开或间歇性的电路。我相信这是解决磷作为冶金家调整内容。当时有成长的痛苦过程,但这个缺陷并不常见。

图3。图片来源:作者——1997年的DSP迭代,当我们学会了多花一点钱在裸板组装产量和省钱的整体提高。

硬度问题在这些黄金完成。ENIG产生一个中等硬度,一般用途。更耐用的硬金建议金手指edge-connectors或按钮。另一方面,附加wirebonds chip-on-board应用软黄金。这两个可能需要更昂贵的选择完成。也许不是;继续读下去。

钯金属层作为额外的障碍

实现wirebonds电路板上的一个方法是使用ENIPIG ENIG相似,但增加了一层镍和钯金。钯并不便宜,但它减少了数量的黄金更加昂贵,所以,总的来说,这是一个胜利。很焊,巨大的保质期和满足可靠wirebonds的拉伸试验要求。ENIPIG多功能保护器的铜。

作为一个环保涂料、锡还在比赛,但与新的合作伙伴。而传统焊料锡63%,新配方更接近97%的锡银的主要“杂质”。其他微量金属也可以添加到适合不同的过程包括抑制锡须是常见的纯锡。

锡-铅合金的主要区别是更高的熔点。组件和董事会本身要承受更大的回流温度与这些“绿色”材料。整个行业从锡/铅搬到黄金/镍铅自由合规和锡/银涂层符合减少有害物质要求。

有机表面保护剂——一个低成本的解决方案

一种低成本的替代电镀额外的金属裸铜是应用有机表面保护剂(OSP)裸露的铜。百是超薄涂层保护否则裸铜,直到焊接接管。作为替代各种电镀工艺,百是蒸发在回流过程中没有任何残留物。

笔记用法:直到它们焊接,裸板应该是真空密封,保存在湿度控制存储。一张纸的发布应该包装每个板之间减少划伤表面保护剂的机会。阳光也打破了这种类型的保护所以适当的储存应在室内。你不想等待太久处理OSP涂层板在任何情况下。据我所知,没有批准IPC规格关于OSP虽然有多个委员会工作初步规范。

另一个需要注意的是,可能有接触铜垫董事会不焊接。测试点和其他暴露的金属将受益于一个锡膏打开的模板。这样,测试点后得到一个不错的涂层的焊接铜OSP消失了。与电镀解决方案,但是不需要一点额外的材料测试探针的冲击不会伤害的事情。

镀有所有这些选项和分裂的选择进一步的细节。一般来说,使用黄金进行高密度、高速度的应用程序和基于与锡涂层表面等更为传统的董事会没有via-in-pad技术。最后,可能跳过添加镀步骤完全通过使用百大规模生产的涂料。