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PCB的有机金属纳米表面涂覆技术

作者:时间:2011-06-29来源:网络收藏

化学Ni/Au(ENIG)、化学镀锡、化学镀银、化学镀Ni/Pd/Au(ENEPIG)和有机可焊性保护剂(OSP)等可焊性涂(镀)覆层不是级的涂(镀)覆材料,它们的涂覆厚度都在300nm(0.3um)以上。而新开发的OM(Organic Metals)的表面涂覆层,仪有50nm,而更重要的是一一在50nm厚度OM表面涂覆层中,它们由90%左右是导电聚脂(Conductive Polymer)材料和1 0%的金属Ag(实际上Ag仅为4nm的厚度)来组成的,因此它优越于目前所有的表面涂覆材料。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/191125.htm

  1概述

  OM是一种特殊的有机材料,即它是一种具有金属特性的导电性聚合物。它是通过“合成”并“分散”开来的颗粒大小为10nm的OM材料。有机金属OM材料用于防止铜氧化方面是非常有效的,在几年前就确立了这个论点。而应用于的表面涂覆是十分经济的。同时,即使经过存放和热老化(Storage and Thermal Aging)以后,仍有优良的可焊性。因此在浸锡沉积以前,先进行有机金属OM的表面涂覆(制备)是十分有益的。更突出的是,OM是顶级(Top-Quality)的表面涂覆层之一,建立这种工艺可以广泛应用于PCB工业上,并且可用于无铅焊接的电子产品的制造中。

  在这个技术工艺中,通过OM预浸处理可以在铜表面形成大约80nm厚的吸附层(Ad SO rb ed Laye r),因而,导致有选择性的形成Cu+,从而保护了下面的Cu。同时Cu+又作为催化剂为Sn2+提供了“电子”,使S n沉积到Cu表面上。

  近10年来,经过0rmecons的精心研究和探索,成功地完成了含有“有机金属”为PCB提供了优良的表面涂覆层。在三年以前,作为第一个以0M基的“表面涂覆层”提供了市场。0M基的“纳米表面涂覆层”,不仅有足够高的抗热变(退)色(Di sc010 ration)而适用于无铅焊接条件,而且,现在新一代的0M-Ag络合的纳米表面涂覆层(Complex Nanorfinish)已经问世,并表明在抗老化、抗变(退)色和可焊性等方面有更好的性能。

  2工艺说明和性能介绍

  下面是OM一Ag络合的纳米表面涂覆层的工艺形成过程及其性能实验情况。

  2 .1 工艺流程

  工艺流程是以特种酸清洁剂开始,经过专门微蚀刻处理,然后在制板(Panels)经过短时间浸渍(调整1 0 s)后,进入活化液槽(0MN7100,35℃/90 s),经过漂洗、干燥便完成了。其加工工艺流程如下:

  酸性清洁剂-漂洗-微蚀刻-漂洗-调整-OM液槽-去离子水漂洗-烘干

  在制板样品经过扫描电子显微镜(SEM)和静电库伦法测量(GCM)进行结构研究(Morphology Investi2ation)。图1表示PCB的铜焊盘表面经过OM/A2纳米表面涂覆处理以后的扫描电子显微镜的图像,SEM图像表明,0M-Ag络合物是处于铜结晶的界面处,而大部分面积(区域)是铜的表面。

  

  图1 PCB用OM/Ag纳米表面涂覆处理后的SEM图象

  2 .2库伦法研究(couIometric lnvestigation)

  采用静电库伦法测量(GCM,Galvanostatic Coulomet:ric Measurement)的电化学研究表明,以0M基的纳米表面涂覆是形成了新型的络合物,如图2所示。这个新型络合物的电位(电势)是明显区别于普通(单纯)的Ag处在Cu表面上的。

  

  图2 Gu、在Cu上浸Ag和在Cu上OM/Ag的“电位一时间”曲线


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