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選擇無鋁PCB材料及焊盤涂鍍層

發(fā)布時間:2014/5/26 20:34:46 訪問次數:877

   選擇無鉛PCB材料必須考慮高溫與PCB材料的相容性。高溫會造成PCB的熱變形,K6R4004C1D-JC12嚴重時會使元件損壞;高溫還會使PCB材料中的聚合物老化、變質,使PCB的機械強度和電性能下降。

   選擇無鉛PCB焊盤涂鍍層必須考慮焊料和PCB焊盤涂鍍層的相容性。

   (1)無鉛對PCB材料的要求

   無鉛工藝對PCB材料的主要要求是耐高溫。要求玻璃化轉變溫度Tg高、熱膨脹系數CTE低、PCB分解溫度Td高、耐熱性高、PCB吸水率小、低成本。其他電氣性能如介電常數£介質損耗t反抗電強度、絕緣電阻等都要滿足產品要求。

   (2)如何選擇無鉛PCB材料

   選擇無鉛PCB材料除了滿足與有鉛產品相同的條件外,還必須考慮高溫與PCB村料的相容性。產品越復雜、層數越多、PCB尺寸越大、元件尺寸越大、組裝板的質量越大,焊接溫度就越高。

   ●根據產品的功能、性能指標及產品的檔次選擇PCB。

   ●對于一般的無鉛電子產品采用FR-4環(huán)氧玻璃纖維基板。

   ●復雜的無鉛電子產品可選擇高T (150~170℃)的FR-4。

   ●高可靠性及厚板采用FR-5。

   ●考慮低成本的無鉛電子產品可選擇CEM-1和CEM-3。

   ●對于使用環(huán)境溫度較高或撓性電路板,采用聚酰亞胺玻璃纖維基板。

   ●對于散熱要求高的高可靠性電路板,采用金屬基板。

   ●對于高頻電路則需要采用聚四氟乙烯玻璃纖維基板。

   (3)如何選擇無鉛PCB焊盤涂鍍層

   在傳統的Pb-Sn工藝中,采用Pb-Sn熱風整平(HASL)與焊料的相容性是最佳的,從界面連接可靠性、焊接工藝、成本等方面考慮也是最佳選擇。但隨著高密度、窄間距技術的需要,微間距元件和微型BGA器件的使用越來越多,而HASL最大的缺點就是表面不平整(有的地方厚度不夠,而有的地方又太厚)。因此,早在無鉛熱潮到來之前,高密度組裝中,如在應用0201、pBGA等組裝板工藝中就開始不使用HASL,而是采用無鉛表面處理工藝——用有機町焊性保護膜(OSP)、化掌鍍鎳浸鍍金(ENIG)、浸銀來替代Pb-Sn熱風整平(HASL)。這些表面處理工藝各有各的優(yōu)缺點。

   在實現無鉛時,PCB表面鍍覆的選擇直接影響組裝質量、電子產品的可靠性和成本。

   PCB焊盤表面涂(鍍)層及無鉛PCB焊盤涂鍍層的選擇,詳見第2章2.3節(jié)的內容。

   選擇無鉛PCB材料必須考慮高溫與PCB材料的相容性。高溫會造成PCB的熱變形,K6R4004C1D-JC12嚴重時會使元件損壞;高溫還會使PCB材料中的聚合物老化、變質,使PCB的機械強度和電性能下降。

   選擇無鉛PCB焊盤涂鍍層必須考慮焊料和PCB焊盤涂鍍層的相容性。

   (1)無鉛對PCB材料的要求

   無鉛工藝對PCB材料的主要要求是耐高溫。要求玻璃化轉變溫度Tg高、熱膨脹系數CTE低、PCB分解溫度Td高、耐熱性高、PCB吸水率小、低成本。其他電氣性能如介電常數£介質損耗t反抗電強度、絕緣電阻等都要滿足產品要求。

   (2)如何選擇無鉛PCB材料

   選擇無鉛PCB材料除了滿足與有鉛產品相同的條件外,還必須考慮高溫與PCB村料的相容性。產品越復雜、層數越多、PCB尺寸越大、元件尺寸越大、組裝板的質量越大,焊接溫度就越高。

   ●根據產品的功能、性能指標及產品的檔次選擇PCB。

   ●對于一般的無鉛電子產品采用FR-4環(huán)氧玻璃纖維基板。

   ●復雜的無鉛電子產品可選擇高T (150~170℃)的FR-4。

   ●高可靠性及厚板采用FR-5。

   ●考慮低成本的無鉛電子產品可選擇CEM-1和CEM-3。

   ●對于使用環(huán)境溫度較高或撓性電路板,采用聚酰亞胺玻璃纖維基板。

   ●對于散熱要求高的高可靠性電路板,采用金屬基板。

   ●對于高頻電路則需要采用聚四氟乙烯玻璃纖維基板。

   (3)如何選擇無鉛PCB焊盤涂鍍層

   在傳統的Pb-Sn工藝中,采用Pb-Sn熱風整平(HASL)與焊料的相容性是最佳的,從界面連接可靠性、焊接工藝、成本等方面考慮也是最佳選擇。但隨著高密度、窄間距技術的需要,微間距元件和微型BGA器件的使用越來越多,而HASL最大的缺點就是表面不平整(有的地方厚度不夠,而有的地方又太厚)。因此,早在無鉛熱潮到來之前,高密度組裝中,如在應用0201、pBGA等組裝板工藝中就開始不使用HASL,而是采用無鉛表面處理工藝——用有機町焊性保護膜(OSP)、化掌鍍鎳浸鍍金(ENIG)、浸銀來替代Pb-Sn熱風整平(HASL)。這些表面處理工藝各有各的優(yōu)缺點。

   在實現無鉛時,PCB表面鍍覆的選擇直接影響組裝質量、電子產品的可靠性和成本。

   PCB焊盤表面涂(鍍)層及無鉛PCB焊盤涂鍍層的選擇,詳見第2章2.3節(jié)的內容。

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