لاء آخري ڪوٽنگ عمل پي سي بي پيداوار گذريل سالن ۾ اھم تبديليون آنديون آھن. ھي تبديليون آھن مسلسل ضرورت جو نتيجو HASL (گرم هوا جي سنگم) ۽ HASL متبادلن جي و growingندڙ تعداد تي ضابطو آڻڻ لاءِ.

فائنل ڪوٽنگ استعمال ٿئي ٿي سرڪٽ تانبے ورق جي مٿاري کي بچائڻ لاءِ. مسو (Cu) آھي ھڪڙي س surfaceي مٿا welري لاءِ ويلڊنگ حصن لاءِ ، پر آسانيءَ سان آڪسائيڊ ٿي ويندي آھي. کاپر آڪسائيڊ سولڊر جي گندي پاڻي کي روڪي ٿو. جيتوڻيڪ سون (Au) ھاڻي استعمال ڪيو و copperي ٿو تانبے کي coverڪڻ لاءِ ، goldاڪاڻ ته سون آڪسائيڊ نٿو ٿئي. سون ۽ ٽامي جلدي difهلجي ويندا ۽ هڪ meئي کي هلائيندا. ڪو به بي نقاب ٿيل تانبا جلدي formاهيندو هڪ غير ويلڊبل ڪوپر آڪسائيڊ. ھڪڙو طريقو ھڪڙو نڪيل (Ni) ”بيريئر ليئر“ استعمال ڪرڻ آھي جيڪو سون ۽ ٽامي کي منتقلي کان روڪي ٿو ۽ جزو گڏ ڪرڻ لاءِ پائيدار ، برقي سطح فراهم ڪري ٿو.

پي سي بي گهرجون غير اليڪٽرولوليٽڪ نڪيل ڪوٽنگ لاءِ

غير electrolytic nickel ڪوٽنگ ڪيترن ئي ڪم سرانجام ڏيڻ گهرجي:

سون جي جمع جو مٿارو

سرڪٽ جو حتمي مقصد آھي ھڪڙو رابطو formاھڻ اعليٰ جسماني طاقت ۽ س goodي برقي خاصيتن جي وچ ۾ PCB ۽ اجزاء. جيڪڏهن پي سي بي جي مٿاري تي ڪو به آڪسائيڊ يا آلودگي آهي ، اهو ويلڊڊ جوائنٽ ا today’s جي ڪمزور وهڪري سان نه ٿيندو.

سون جمع ٿئي ٿو قدرتي طور تي نڪ جي چوٽيءَ تي ۽ ڊگھي اسٽوريج دوران آڪسائيڊ نٿو ٿئي. بهرحال ، سون آڪسائيڊ ٿيل نکل تي آباد نٿو ٿئي ، انڪري نڪيل کي لازمي طور تي نڪتل غسل ۽ سون جي olutionهلجڻ جي وچ ۾ هجڻ گهرجي. اھڙيءَ طرح ، نڪيل جي پھرين تقاضا اھو آھي ته آڪسيجن کان پاڪ رھي ڊگھي عرصي تائين رھڻ لاءِ ته جيئن سون کي تيز ٿي سگھي. اجزاء تيار ڪيا ويا ڪيميائي ليچنگ حمام کي اجازت ڏيڻ لاءِ 6 ~ 10 ph فاسفورس مواد کي نڪ جي برسات ۾. ھي فاسفورس مواد غير اليڪٽرولوليٽڪ نڪيل ڪوٽنگ ۾ غسل ڪنٽرول ، آڪسائيڊ ، ۽ برقي ۽ طبعي ملڪيت جو محتاط توازن سمجھيو وي ٿو.

ڏاڍيون

غير اليڪٽرروليٽڪ نڪيل ڪوٽا ٿيل سطحون استعمال ڪيون وينديون آھن ڪيترن ئي ايپليڪيشنن ۾ جن کي گھرجي جسماني طاقت جي ضرورت ، جيئن آٽوميٽڪ ٽرانسميشن بيئرنگ. پي سي بي جون گهرجون تمام گھٽ آهن انهن ايپليڪيشنن جي مقابلي ۾ ، پر هڪ خاص سختي ضروري آهي تار بند ڪرڻ ، ٽچ پيڊ رابطن ، ايج ڪنيٽر ڪنيڪٽرز ، ۽ پروسيسنگ استحڪام لاءِ.

ليڊ بانڊنگ جي ضرورت آهي نڪ جي سختي. رگڙ جو نقصان ٿي سگھي ٿو جيڪڏهن ليڊ تيزابي کي خراب ڪري ٿي ، جيڪا ليڊ کي ”ltاري“ کي سبسريٽ ۾ مدد ڪري ٿي. SEM تصويرون ڏيکارين ٿيون ڪو دخل ڪونھي مٿا intoري جي مٿا intoري ۾ نڪتل/سون يا نڪيل/پيليڊيم (Pd)/سون.

بجلي واريون شيون

ٽامي سرڪٽ formationاھڻ لاءِ پسند جي دھات آھي becauseو ته اھو toاھڻ ۾ آسان آھي. تانبا هلائي ٿو بجلي تقريبن هر metalاتو کان بهتر (ٽيبل 1) 1,2،XNUMX. سون ۾ پڻ آھي س electricalي برقي چالکائي ، اھو aاھي ٿو بھترين انتخاب theاھرين metalاتوءَ لاءِ becauseو ته برقيات ھلندا آھن مٿاھين رستي جي رستي تي (”سطح“ جو فائدو).

ٽيبل 1. پي سي بي metalاتو جي مزاحمت

مسو 1.7 (بشمول Ω سي ايم

سونا (بشمول 2.4 Ω cm

نڪيل (7.4 Ω سينٽي ميٽر سميت

غير اليڪٽرولوليٽڪ نڪيل ڪوٽنگ 55 ~ 90 µ ω سينٽي ميٽر

جيتوڻيڪ اڪثر پيداواري تختن جون برقي خاصيتون نڪيل پرت کان متاثر نه ٿيون ٿين ، نڪيل اثر ڪري سگھن ٿيون برقي خاصيتن جي اعليٰ فريڪوئنسي سگنلن جي. مائڪرو ويڪرو پي سي بي سگنل نقصان و designerائي سگھي ٿو ڊيزائنر جي وضاحتن کان. ھي رجحان نڪ جي ٿلھي جي متناسب آھي – سرڪٽ کي ضرورت آھي نڪ مان نڪري سولڊر واري جاءِ تي پھچڻ جي. ڪيترين ئي ايپليڪيشنن ۾ ، برقي سگنل بحال ڪري سگھجن ٿا ڊيزائن جي تفصيل ۾ 2.5µm کان گھٽ جي نڪيل ذخيرن جي وضاحت ڪندي.

رابطي جي مزاحمت

رابطي جي مزاحمت ويلڊبلٽي کان مختلف آهي becauseو ته نڪ/سون جي مٿاري آخري پيداوار جي س throughoutي زندگيءَ ۾ اڻwelاتل رهي ٿي. ڊگھي ماحولياتي نمائش کان پوءِ نڪيل/سون کي externalاهرين رابطي لاءِ باضابطه رهڻو پوندو. اينٽلر جي 1970 واري ڪتاب نڪيل/سون جي سطح جي رابطي جي ضرورتن کي مقدار جي لحاظ کان ظاھر ڪيو. مختلف آخر استعمال جي ماحولن جو ا beenياس ڪيو ويو آھي: 3 ”65 ° C ، ھڪڙو عام و temperature ۾ و temperature گرمي پد اليڪٽرانڪ سسٽم لاءِ ڪم ڪندڙ ڪمرو حرارت تي ، جيئن ڪمپيوٽر. 125 ° C ، درجه حرارت جنهن تي عالمگير رابطا هلائڻ گهرجن ، اڪثر فوجي ايپليڪيشنن لاءِ مخصوص ڪيا ويا آهن 200 ° C ، اھو گرمي پد و flyingيڪ ۽ و flyingيڪ اھم ٿي ​​رھيو آھي اڏام جي سامان لاءِ.

گھٽ درجه حرارت لاءِ ، نڪ جون رڪاوٽون گھربل ناھن. جئين درجه حرارت و increasesي ٿو ، نڪيل جي مقدار گھربل آھي نکل/سون جي منتقليءَ کي روڪڻ لاءِ (ٽيبل II).

ٽيبل 2. نڪيل/سون جي رابطي جي مزاحمت (1000 ڪلاڪ)

نڪ جي رڪاوٽ پرت تسلي بخش رابطو 65 ° تي تسلي بخش رابطو 125 ° تي تسلي بخش رابطو 200 ° C تي

0.0 µm 100٪ 40٪ 0٪

0.5 µm 100٪ 90٪ 5٪

2.0 µm 100٪ 100٪ 10٪

4.0 µm 100٪ 100٪ 60٪

اينٽلر جي مطالعي ۾ استعمال ٿيندڙ نڪ برقي هو. سmentsارن جي توقع ڪئي وئي آھي غير اليڪٽرولوليٽڪ نڪ مان ، جيئن تصديق ٿيل آھي بودرنڊ 4. بهرحال ، اهي نتيجا آهن 0.5 µm سون لاءِ ، جتي جهاز عام طور تي 0.2 µm کي تيز ڪري ٿو. جهاز جو اندازو ل beائي سگھجي ٿو ته اھو رابطي جي عنصرن لاءِ ڪافي آھي 125 ° C تي ، پر و temperatureيڪ درجه حرارت جي عنصرن کي خاص جانچ جي ضرورت پوندي.

اينٽرل مشورو ڏئي ٿو ، ”جيترو وerيڪ نڪ نڪتو ، اوترو ئي بهتر رڪاوٽ ،“ پر پي سي بي manufacturingاھڻ جون حقيقتون انجنيئرن کي ترغيب ڏين ٿيون ته ر depositو ايترو نِڪل جمع ڪرائين جيترو ضرورت آھي. فلٽ نڪل/گولڊ ھاڻي سيلولر فونن ۽ پيجرن ۾ استعمال ٿئي ٿو جيڪي ٽچ پيڊ رابطي جا پوائنٽ استعمال ڪن ٿا. ھن قسم جي عنصر جي وضاحت گھٽ ۾ گھٽ 2 µm نکل آھي.

نيندڙ

نان اليڪٽرولوليٽڪ نڪل/گولڊ وسرجن استعمال ڪيو ويندو آھي سرڪٽ بورڊز جي springاھڻ ۾ اسپرنگ فٽ ، پريس فٽ ، گھٽ پريشر سلائيڊنگ ۽ nonين غير ويلڊڊ رابطن سان.

پلگ ان رابطن جي ضرورت آھي ڊگھي جسماني استحڪام لاءِ. اهڙين حالتن ۾ ، غير اليڪٽرروليٽڪ نڪيل ڪوٽنگز پي سي بي جي ايپليڪيشنن لاءِ ڪافي مضبوط آهن ، پر سون جو وسڪارو ناهي. تمام پتلي خالص سون (60 کان 90 Knoop) بار بار رگڻ دوران نڪ مان rubري ويندي. جڏھن سون ڪ removedيو ويندو آھي ، ظاھر ٿيل نڪ تيز رفتار سان آڪسائيڊ ٿي ويندو آھي ، نتيجي ۾ رابطي جي مزاحمت ۾ اضافو ٿيندو آھي.

غير اليڪٽرولوليٽڪ نڪيل ڪوٽنگ/سون جو وسرائڻ شايد پلگ اِن ڪنيڪٽرز لاءِ بھترين انتخاب ناھي جيڪي پراڊڪٽ جي س throughoutي زندگيءَ ۾ گھڻن داخلائن کي برداشت ڪن. نڪ/پيليڊيم/سون جي مٿاري جي سفارش ڪئي وئي آهي گھڻ رخي رابطن لاءِ.

رڪاوٽ وارو پرت

نان اليڪٽرولوليٽڪ نڪل وٽ آھي پليٽ تي ٽي رڪاوٽون پرت جو ڪم: 1) تانبے جي سون کي پکيڙڻ کان روڪڻ لاءِ 2) سون جي پکيڙ کي نِڪيل تائين روڪڻ لاءِ؛ 3) نڪ جو ذريعو Ni3Sn4 intermetallic مرڪب formedاھيو.

ناريل تان مسو جو هلاءُ

نکل جي ذريعي ٽامي جي منتقليءَ جي نتيجي ۾ ٽامي جو مٿارو سونا ٿي ويندو. ٽامي کي تيزيءَ سان آڪسائيڊ ڪري ،ڏيندو ، نتيجي ۾ اسيمبليءَ دوران خراب ويلڊبلٽي ، جيڪا نڪتل لڪيج جي صورت ۾ ٿئي ٿي. نڪ جي ضرورت آهي لڏپلاڻ کي روڪڻ لاءِ ۽ خالي پليٽن جي پکيڙ کي اسٽوريج دوران ۽ اسيمبلي دوران جڏهن پليٽ جي areasين علائقن کي ويلڊ ڪيو ويو آهي. ان ڪري ، رڪاوٽ پرت جي گرمي جي گھرج 250 منٽ کان گھٽ ھڪ منٽ کان گھٽ آھي.

ٽرن ۽ اوون 6 مطالعو ڪيو آھي مختلف رڪاوٽن جي پرتن جو اثر تانبے ۽ سون تي. هنن ڏ thatو ته ”… 400 ° C ۽ 550 ° C تي تانبي پارگميت جي قيمتن جو موازنہ ڏيکاري ٿو ته ھيڪسا ويلنٽ ڪروميم ۽ نڪيل 8-10 ph فاسفورس مواد سان گڏ س effective کان و barيڪ اثرائتي رڪاوٽون آھن. (ٽيبل 3).

ٽيبل 3. ٽامي جو دخول نڪل ذريعي سون تائين

نڪ جي ٿولهه 400 ° C 24 ڪلاڪ 400 ° C 53 ڪلاڪ 550 ° C 12 ڪلاڪ

0.25 µm 1 µm 12 µm 18 µm

0.50 µm 1 µm 6 µm 15 µm

1.00 µm 1 µm 1 µ M 8 µm

2.00 µm غير پکيڙ غير پکيڙ غير پکيڙ

Arrhenius مساوات جي مطابق ، گھٽ درجه حرارت تي پکيڙ تيزيءَ سان سست آھي. دلچسپ ،الهه اها آهي ته ، هن تجربي ۾ ، غير اليڪٽرروليٽڪ نڪيل 2 کان 10 electيرا و efficientيڪ ڪارآمد هو اليڪٽرروپلٽ ٿيل نڪيل کان. موڙ ۽ اوون اشارو ڪيو ته ”… A (8٪) 2µm (80µinch) ھن مصرع جي رڪاوٽ تانبے جي پکيڙ کي گھٽائي سطح تائين گھٽائي ٿي.

ھن انتهائي درجه حرارت جي امتحان مان ، گھٽ ۾ گھٽ 2µm جي نڪ جي ٿلھي ھڪڙي محفوظ وضاحت آھي.

نڪيل کان سون تائين پکيڙڻ

نان اليڪٽرولوليٽڪ نڪل جي requirementي گهرج اها آهي ته نڪيل ”اناج“ يا ”fineيڪ سوراخ“ ذريعي لڏپلاڻ نٿا ڪن سون سان ريل. جيڪڏهن نکل اچي هوا سان رابطي ۾ ، اهو آڪسائيڊ ٿي ويندو. نڪيل آڪسائيڊ وڪڻڻ لائق نه آهي ۽ وهڻ سان هٽائڻ مشڪل آهي.

اتي ڪيترائي مضمون آھن نڪ ۽ سون تي استعمال ٿيل آھن سيرامڪ چپ ڪيريئر طور. ھي مواد ڊگھي عرصي تائين اسيمبلي جي سخت گرمي کي برداشت ڪري ٿو. انھن سطحن لاءِ ھڪڙو عام امتحان آھي 500 ° C 15 منٽن لاءِ.

نڪتل آڪسائيڊشن کي روڪڻ لاءِ لوڻ جي غير اليڪٽرولائيڪل نکل/سون سان ريل مٿارن جي قابليت جو جائزو و ،ڻ لاءِ ، گرمي پد وارين سطحن جي ويلڊبلٽي جو اياس ڪيو ويو. مختلف گرمي/نمي ۽ وقت جا حالات آزمايا ويا. ھنن ا studiesياس ڏيکاريا آھن ته نڪ مناسب مقدار ۾ محفوظ آھي سونا achingڪڻ سان ، اجازت ڏئي ٿو ڊگھي عمر کان پوءِ س welي سھولت جي.

نڪيل کان سون تائين mayهلجڻ ڪجهه حالتن ۾ اسيمبليءَ لاءِ هڪ محدود عنصر ٿي سگھي ٿو ، جهڙوڪ گولڊ تھرمل سونڪ وائر-بانڊنگ. ھن اپليڪيشن ۾ ، نڪيل/سون جي مٿاري nickel/palladium/gold مٿاري کان گھٽ ترقي يافته آھي. Iacovangelo تحقيق ڪئي پيليڊيم جي پکيڙ جي خاصيتن جي طور تي نڪ ۽ سون جي وچ ۾ هڪ رڪاوٽ پرت ۽ ڏ thatائين ته 0.5µm palladium روڪي ٿو سخت لڏپلاڻ تي به سخت گرمي پد تي. ھن ا alsoياس مان پڻ ظاھر ٿيو آھي ته ڪوپر جو ڪوبه پکيڙ ناھي 2.5µm مان نڪيل/پيليڊيم ذريعي جيڪو مقرر ڪيو ويو آھي Auger spectroscopy پاران 15 منٽن دوران 500 ° C تي.

نڪ ٽين intergeneric مرڪب

مٿا mountري تي چڙهڻ يا لهر سولرنگ آپريشن دوران ، پي سي بي جي مٿاري جا جوهر ملايا ويندا سولڊر ائٽمز سان ، dependingاتوءَ جي پکيڙ جي خاصيتن ۽ ”وچولي مرڪب“ Tableاهڻ جي صلاحيت تي منحصر (ٽيبل 4).

ٽيبل 4. ويلڊنگ ۾ پي سي بي مواد جي Diffusivity

alاتو جي درجه حرارت ° C diffusivity (µinches/ SEC.)

سونا 450 486 117.9 167.5

ٽامي 450 525 4.1 7.0

پيليڊيم 450 525 1.4 6.2

نڪيل 700 1.7

نڪيل/سون ۽ ٽين/ليڊ سسٽم ۾ ، سون فوري طور تي looseهلجي ويندو آهي لوڻ جي ٽين ۾. سولڊر 3اھي ٿو ھڪڙي مضبوط منسلڪ ھي nئين نڪ سان Ni4SnXNUMX intermetallic مرڪب formingاھڻ سان. ڪافي نڪيل جمع ڪيا ون ته جيئن يقيني ٿئي ته سولڊر تانبا جي ھي reachان نه پھچي.بيڊر جي ماپ مان ظاھر ٿيو ته 0.5µm کان و nيڪ نيڪالي جي ضرورت نه ھئي رڪاوٽ کي برقرار رکڻ لاءِ ، جيتوڻيڪ sixھن کان و temperatureيڪ درجه حرارت جي چڪن ذريعي. حقيقت ۾ ، و observed ۾ و inter intermetallic پرت ٿولهه ڏ observedو ويو آهي 0.5µm (20µinch) کان گھٽ.

ڇڪيل

غير electrolytic nickel/سون صرف تازو هڪ عام آخري پي سي بي مٿا coري ڪوٽنگ بڻجي چڪو آهي ، تنهنڪري صنعتي طريقا هن سطح لاءِ مناسب نه هوندا. ھڪڙو نائٽرڪ ايسڊ amا process وارو عمل دستياب آھي اليڪٽرولوليٽڪ نڪل/سون جي پوروسٽي کي جانچڻ لاءِ جيڪو پلگ ان ڪنيڪٽر طور استعمال ڪيو ويو آھي (IPC-TM-650 2.3.24.2) 9. غير اليڪٽرروليٽڪ نڪيل/reمڻ ھن امتحان کي پاس نه ڪندو. ھڪڙو يورپي پوروسٽي معيار developedاھيو ويو آھي پوٽاشيم فريسيانائيڊ کي استعمال ڪندي فليٽ سطحن جي نسبتا por پوروسٽي کي طئي ڪرڻ لاءِ ، جيڪو ڏنو ويو آھي پورس في مربع ملي ميٽر (بگس /ايم ايم 2) جي لحاظ سان. هڪ س flatي لوڻ واري مٿا shouldري تي هجڻ گهرجي 10 سوراخ في چورس ملي ميٽر 100 x ميگنيفيڪشن تي.

نتيجو

پي سي بي manufacturingاھڻ واري صنعت دلچسپي رکي ٿي بورڊ تي جمع ڪيل نڪ جي مقدار کي گھٽائڻ ۾ قيمت ، چڪر جي وقت ۽ مادي مطابقت جي سببن جي ڪري. گھٽ ۾ گھٽ نڪ جي وضاحت ھجڻ گھرجي مدد سون جي مٿاري تي تانبے جي پکيڙ کي روڪڻ ، سdي ويلڊ جي طاقت برقرار رکڻ ، ۽ رابطي جي مزاحمت گھٽ رکڻ. و n ۾ و n نڪ جي وصف و shouldڻ گھرجي لچڪ کي پليٽ manufacturingاھڻ ۾ ، failureو ته ناڪامي جا ڪي به سنگين طريقا موٽي نڪيل ذخيرن سان جڙيل ناھن.

ا today’s جي اڪثر سرڪٽ بورڊ ڊيزائنز لاءِ ، 2.0µm (80µinches) جي غير اليڪٽروليٽيڪل نڪ جي کوٽ آھي گھٽ ۾ گھٽ نڪ جي ٿلھي گھربل. عملي طور تي ، نڪ جي ٿولھ جي ھڪڙي حد پي سي بي جي ھڪڙي پيداوار واري جاءِ تي استعمال ڪئي ويندي (شڪل 2). نڪ جي ٿولهه ۾ تبديلي غسل ڪيميائي شين جي خاصيتن ۾ تبديلي ۽ پاڻمرادو کڻڻ واري مشين جي رھائش واري وقت جي تبديليءَ جي نتيجي ۾ ٿيندي. گھٽ ۾ گھٽ 2.0µm کي يقيني بڻائڻ لاءِ ، آخري استعمال ڪندڙن کان وضاحتون گھرجن 3.5µm ، گھٽ ۾ گھٽ 2.0µm ، ۽ و maximum ۾ و 8.0 XNUMXµm.

ھن مخصوص رينج جي نڪ جي ٿلھي ثابت ڪئي آھي لکين سرڪٽ بورڊن جي پيداوار لاءِ. رينج ملندي weldability ، شيلف زندگي ۽ رابطي جون ضرورتون ا today’s جي اليڪٽرانڪس جي. assemblyو ته اسيمبليءَ جون ضرورتون مختلف آھن ھڪڙي پراڊڪٽ کان toئي تائين ، مٿاري جي ڪوٽنگن کي ضرورت ٿي سگھي ٿي ھر ھڪ خاص ايپليڪيشن لاءِ.