EIPC技术快讯:PCB表面处理
EIPC Technical Snapshot: PCB Surface Finishes
EIPC的一次网络研讨会主题是PCB的表面涂饰,重点考虑耐腐蚀性和对高频损耗。导致PCB表面腐蚀的污染物可能来自多种来源,如氯、氯气或氯化钠,如硫、二氧化硫或硫化氢以及二氧化氮,再加上高湿度来支持,不同的金属层对各种腐蚀物的敏感性不同的。研究结果表明,没有一种单一的表面涂饰能够抵抗所有的腐蚀物。表面涂饰又有接合要求,包括多种焊接、不同金属线键合、触点接触、压接和粘合等。基于高速电路中镍的导电性和铁磁性较差,化学镀镍的表面涂饰不是理想选择。目前可用的如化学镀钯浸金(EPIG)、化学镀钯自催化金(EPAG)和直接浸金(DIG),现有一种在铜上沉积一个专有的50 nm无氰金层作为屏障的无镍方法。涂饰层的选择应体现成本和应用需求之间的平衡。
(By Pete Starkey pcb007.com,2020/12/28,共4页)
蚀刻效果说明
Etch Effects Explained
一般都认为PCB的铜导线横截面是矩形,而减去法蚀刻形成的内层线路截面基本是梯形,下面(W1)大于上面(W2);对于外层线路由于有电镀层就不一定是梯形了。蚀刻的效果可以用侧蚀(undercut)、凹蚀(etch back)和蚀刻因子(etch factor)这几个数据来表达。对于传输线阻抗在设计时是按矩形线路计算的,实际线路是梯形就会使阻抗变大,需要考虑其误差。
(By Bill Hargin,PCD&F,2020/12,共5页)
大批量生产的精确微切片
Accurate Micro sectioning for high Volume Production
PCB微切片显示了一个选择平面上微观结构的横截面图。该测试样本是特定设计的标准样本,将其包含在每个PCB在制板中,可以在任何生产阶段移除试样进行横截面切割。而试样制作好坏会得出不同截面图,会影响到判断结果;研磨抛光应有四个步骤,研磨不当会损伤样板。本文介绍一种半自动研磨抛光设备,可以精准装载多个试样,可缩短试样加工时间,非常适合大量样品的同时测试。
(By Tim Weber,PCD&F,2020/12,共5页)
高可靠性第四代低温焊锡合金
High-Reliability,Fourth-Generation Low Temperature Solder Alloys
低温焊料因为较低的加工温度可以使用更便宜的PCB和组件。第一代低温焊料42 Sn 58 Bi合金在138 ℃下的熔点很有吸引力,但需要热可靠性和机械可靠性相平衡。低温焊料的性能取决于其多种添加剂的单独作用和组合效应,经多次改进,第四代SnBi低温焊料为含有56~58 wt.%Bi和约2 wt.%添加剂,在较低回流焊峰值温度(165 ℃)下具有良好的焊点形成,与以前的SnBi和SAC305焊料进行了性能比较,综合评价都有良好。
(By Morgana Ribas,Anil Kumar等,PCD&F 2020/12,共12页)
航天应用中的高密度PCB技术评估
High-Density PCB Technology Assessment for Space Applications
欧洲航天局(ESA)正在进行HDI PCB评估。把HDI技术分为交错微孔(基本类)和叠层微孔(复杂类),以聚酰亚胺(PI)为介质材料,基本类HDI层数不大于20,线宽/线距75 μm,埋孔孔径/盘径300 μm/600 μm;复杂类HDI层数不大于26,线宽/线距50 μm,埋孔孔径/盘径250 μm/550 μm。按照欧洲航天的HDI技术鉴定规范,进行试验得出了不同基材的室温到高温的热循环、高温到低温的热循环、互连热应力测试(IST)和导电阳极丝(CAF)测试的结果。
(By Maarten Cauwe,et al.SMT magazine,2020/12,共13页)
了解材料与PCB制造工艺的相互作用
Understanding Material Interactions With PCB Fab Processes
对于PCB基材,设计师只考虑材料Dk和Df特性是不够的,材料数据表上的Dk和Df值通常采用非电路测试方法生成,如果用电路形式评估相同的材料,则通常Dk和Df值会不同,因为电路上的传播波可能会产生不同的影响。铜表面粗糙度指标,除了铜箔与基材的铜界面外,铜外表面粗糙度对电路性能也有影响。另外,加工中镀铜厚度、最终涂饰层也会对电路特性产生重大影响。设计者了解材料特性、测试方法以及电路制造等影响,以确保新设计的电路最优化。
(By John Coonrod,PCB design,2020/12,共3页)