PCB的有機金屬納米表面涂覆技術介紹
化學Ni/Au(ENIG)、化學鍍錫、化學鍍銀、化學鍍Ni/Pd/Au(ENEPIG)和有機可焊性保護劑(OSP)等PCB可焊性表面涂(鍍)覆層不是納米級的表面涂(鍍)覆材料,它們的表面涂覆厚度都在300nm(0.3um)以上。而新開發(fā)的有機金屬OM(Organic Metals)的表面涂覆層,儀有50nm,而更重要的是一一在50nm厚度OM表面涂覆層中,它們由90%左右是導電聚脂(Conductive Polymer)材料和1 0%的金屬Ag(實際上Ag僅為4nm的厚度)來組成的,因此它優(yōu)越于目前所有的表面涂覆材料。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/190308.htm1概述
有機金屬OM是一種特殊的有機材料,即它是一種具有金屬特性的導電性聚合物。它是通過“合成”并“分散”開來的顆粒大小為10nm的有機金屬OM材料。有機金屬OM材料用于防止銅氧化方面是非常有效的,在幾年前就確立了這個論點。而應用于PCB的表面涂覆是十分經濟的。同時,即使經過存放和熱老化(Storage and Thermal Aging)以后,仍有優(yōu)良的可焊性。因此在浸錫沉積以前,先進行有機金屬OM的表面涂覆(制備)是十分有益的。更突出的是,OM是PCB頂級(Top-Quality)的表面涂覆層之一,建立這種工藝可以廣泛應用于PCB工業(yè)上,并且可用于無鉛焊接的電子產品的制造中。
在這個技術工藝中,通過OM預浸處理可以在銅表面形成大約80nm厚的吸附層(Ad SO rb ed Laye r),因而,導致有選擇性的形成Cu+,從而保護了下面的Cu。同時Cu+又作為催化劑為Sn2+提供了“電子”,使S n沉積到Cu表面上。
近10年來,經過0rmecons的精心研究和探索,成功地完成了含有“有機納米金屬”為PCB提供了優(yōu)良的表面涂覆層。在三年以前,作為第一個以0M基的“納米表面涂覆層”提供了市場。0M基的“納米表面涂覆層”,不僅有足夠高的抗熱變(退)色(Di sc010 ration)而適用于無鉛焊接條件,而且,現在新一代的0M-Ag絡合的納米表面涂覆層(Complex Nanorfinish)已經問世,并表明在抗老化、抗變(退)色和可焊性等方面有更好的性能。
2工藝說明和性能介紹
下面是OM一Ag絡合的納米表面涂覆層的工藝形成過程及其性能實驗情況。
2 .1 工藝流程
工藝流程是以特種酸清潔劑開始,經過專門微蝕刻處理,然后在制板(Panels)經過短時間浸漬(調整1 0 s)后,進入活化液槽(0MN7100,35℃/90 s),經過漂洗、干燥便完成了。其加工工藝流程如下:
酸性清潔劑-漂洗-微蝕刻-漂洗-調整-OM液槽-去離子水漂洗-烘干
在制板樣品經過掃描電子顯微鏡(SEM)和靜電庫倫法測量(GCM)進行結構研究(Morphology Investi2ation)。圖1表示PCB的銅焊盤表面經過OM/A2納米表面涂覆處理以后的掃描電子顯微鏡的圖像,SEM圖像表明,0M-Ag絡合物是處于銅結晶的界面處,而大部分面積(區(qū)域)是銅的表面。
圖1 PCB用OM/Ag納米表面涂覆處理后的SEM圖象
2 .2庫倫法研究(couIometric lnvestigation)
采用靜電庫倫法測量(GCM,Galvanostatic Coulomet:ric Measurement)的電化學研究表明,以0M基的納米表面涂覆是形成了新型的絡合物,如圖2所示。這個新型絡合物的電位(電勢)是明顯區(qū)別于普通(單純)的Ag處在Cu表面上的。
圖2 Gu、在Cu上浸Ag和在Cu上OM/Ag的“電位一時間”曲線
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