PCB的有機(jī)金屬納米表面涂覆技術(shù)
化學(xué)Ni/Au(ENIG)、化學(xué)鍍錫、化學(xué)鍍銀、化學(xué)鍍Ni/Pd/Au(ENEPIG)和有機(jī)可焊性保護(hù)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(jī)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(dǎo)電聚脂(Conductive Polymer)材料和1 0%的金屬Ag(實(shí)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/191125.htm1概述
有機(jī)金屬OM是一種特殊的有機(jī)材料,即它是一種具有金屬特性的導(dǎo)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(jī)金屬OM材料。有機(jī)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(gè)論點(diǎn)。而應(yīng)用于PCB的表面涂覆是十分經(jīng)濟(jì)的。同時(shí),即使經(jīng)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(jìn)行有機(jī)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(yīng)用于PCB工業(yè)上,并且可用于無鉛焊接的電子產(chǎn)品的制造中。
在這個(gè)技術(shù)工藝中,通過OM預(yù)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(dǎo)致有選擇性的形成Cu+,從而保護(hù)了下面的Cu。同時(shí)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(jīng)過0rmecons的精心研究和探索,成功地完成了含有“有機(jī)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(gè)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(xiàn)在新一代的0M-Ag絡(luò)合的納米表面涂覆層(Complex Nanorfinish)已經(jīng)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(luò)合的納米表面涂覆層的工藝形成過程及其性能實(shí)驗(yàn)情況。
2 .1 工藝流程
工藝流程是以特種酸清潔劑開始,經(jīng)過專門微蝕刻處理,然后在制板(Panels)經(jīng)過短時(shí)間浸漬(調(diào)整1 0 s)后,進(jìn)入活化液槽(0MN7100,35℃/90 s),經(jīng)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(diào)整-OM液槽-去離子水漂洗-烘干
在制板樣品經(jīng)過掃描電子顯微鏡(SEM)和靜電庫倫法測量(GCM)進(jìn)行結(jié)構(gòu)研究(Morphology Investi2ation)。圖1表示PCB的銅焊盤表面經(jīng)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(luò)合物是處于銅結(jié)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(xué)研究表明,以0M基的納米表面涂覆是形成了新型的絡(luò)合物,如圖2所示。這個(gè)新型絡(luò)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(shí)間”曲線
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