Zalety i wady bezołowiowych powłok ochronnych płytek drukowanych

• Autorzy: Bieliński J. , Araźna A. , Kozioł G. , Bielińska A.

Warianty tytułu

EN

Comparison of protective Pb-free coatings for printed circuit boards

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Opisano podstawowe czynniki określające rozwój współczesnych technologii płytek drukowanych wraz z elementami istotnymi dla zastosowań nowych powłok lutowniczo-ochronnych. Na podstawie literatury przedstawiono rozwój aplikacji różnych grup powłok oraz zmiany ich udziału w produkcji płytek drukowanych w Europie i na świecie w ciągu ostatnich 10 lat. Scharakteryzowano krótko poszczególne rodzaje aktualnie stosowanych na świecie powłok lutowniczo-ochronnych, wytwarzanych metodami chemicznymi i elektrochemicznymi, a przede wszystkim warstw związków organicznych (OSP), układów warstwo­wych Ni-P/Au i Ni-P/Pd/Au, warstw immersyjnych cyny, srebra i złota.

EN

The main factors determining the development of printed circuit boards technology was described in relation to some applications of new surface finishing coatings. The application of different kinds of coatings and changes in share of surface finishing in printed circuit boards production for Europe and world during last 10 years was presented and discussed of behalf of wide literature review. The main surface finishing groups of coating and namely: OSP, Ni-P/Au and Ni-P/Pd/Au, immersion tin, silver and gold were characterized. The advantages and disadvantages of each particular coating were discussed in terms of their main physicochemical properties, kind of deposition technique.

Słowa kluczowe

PL

powłoki lutowniczo-ochronne; płytki drukowane; eliminacja ołowiu

EN

protective coatings; printed circuit boards; Pb eliminations

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 49, nr 3
• Strony: 83--87
• Opis fizyczny: Bibliogr. 60 poz., tab.

Twórcy

autor

Bieliński J.

autor

Araźna A.

autor

Kozioł G.

autor

Bielińska A.

• Politechnika Warszawska, Wydział Chemiczny

Bibliografia

• [1] GromekJ.: Uwarunkowania i kierunki rozwoju technologii płytek drukowanych. Elektronika, 42(10), 7 (2001)
• [2] Kisiel R.: Podstawy technologii dla elektroników. Wyd. BTC, Warszawa 2005
• [3] Friedrichkeit H. J.: Ohne Veranderung kein Aufschwung. Trends, Prognosen und Perspektiven fuer 2006-2008. PLUS, 7(12), 2174 (2005)
• [4] Swanson J., Zhang Y.: Lead-free Component Finishes - A Market & Technical Analysis. Plating Surf. Finish., 89(1), 14 (2002)
• [5] Kellner R.: Alternative surface finishes - options and environmental considerations. Circuit World, 30(2), 30 (2004)
• [6] Kozioł G.: Płytki drukowane z wysokolutowną powłoką cynową przeznaczone do lutowania bezołowiowego. Elektronika, 46(9), 27 (2005).
• [7] Milad G., Orduz M.: Surface Finishes in a Lead-Free World. Metal Finishing, 105(1), 25 (2007)
• [8] Van der Pas F., Yau Y. H., Wengenroth K., Kenny J.: Selecting the right Final Finish for RoHS compliant PCBs. Printed Circuit Design and Manufacture, March 2007, p.2
• [9] Bleifrei-Alternativen fuer Leiterplatten. Red., Metalloberflaeche, 59(11), 16(2005)
• [10] Bukat K., Gromek J.: Montaż lutami bezołowiowymi. Mat. Konf. "Ekologia w elektronice", Warszawa 2000, s. 91
• [11] Bieliński J., Bielińska A., Kozioł G., Paź-Małczyńska E., Osiadacz W.: Metalizacja bezpośrednia płytek drukowanych - stan na 1997 rok. Elektronika, 39(3), 14 (1998)
• [12] Cullen D.: HASL Alternatives. Printed Circuit Fabrication, 22(7), 38(1999)
• [13] Morawska Z.: Bezołowiowe pokrycia zabezpieczające lutowność płytek drukowanych. Elektronika, 42(6), 7 (2001)
• [14] Gasch M.: Verfuegbarkeit von Zinn als Leiterplatten-Endoberflaeche. Prod. Leiterplat. u. Systemen, 5(8), 1252 (2004)
• [15] Walz D.: Immersion Tin "Stannatech". Mat. Konf. Międzyzdroje 2004
• [16] Technology and Roadmap - Lead free finishes. Atlantec ACB (prezentacja firmowa, ACB [e-mail]/NPI2004)
• [17] Hoiboom F.: Lead-Free Alternatives for Circuit Board Finishes. OnBoard Technology, April 2005, pp. 16-17 (www.Onboard - Technology.com)
• [18] Van der Pas F.: Bleifreie HAL - Alternativen fuer zuverlassige Lotverbindungen. Prod. Leiterplat. u. Systemen, 7(2), 253 (2005)
• [19] Steffen H.: Welche Oberflaeche passt zu welcher Anwendung (lO.Ruwel - Symposium Leiterplattentechnologie). Prod. Leiterplat. u. Systemen, 9(8), 1466 (2007)
• [20] Niklas U.: Erfahrungen mit Leiter-plattenoberflachen in der blei-freien Serienfertigung (10.Ruwel-Symposium Leiterplatten-technologie). Prod. Leiterplat. u. Systemen, 9(8), 1467 (2007)
• [21] Burkhart A.: Recent Developments. Taking a closer look at solderable surface finishes. PC Fabrication, 21(8), 18 (1998)
• [22] Van der Pas F., Yau Y. H., Wengenroth K., Kenny J.: Auswahl der richtigen Endoberflaeche fur RoHS-konforme Leiterplatten. Prod. Leiterplat. u. Systemen, 9(11), 2155 (2007)
• [23] Weinhold M.: EIPC - Winterkonferenz. Prod. Leiterplat. u. Systemen, 9(3), 414 (2007)
• [24] Milad G., Gudeczauskas D.: Getting the Lead Out of Surface Finishing. Metal Finishing, 104(1), 33 (2006)
• [25] Morawska Z., Kozioł G.: Bleifreie lotfahige Endoberflaechen fuer Leiterplatten. Prod. Leiterplat. u. Systemen, 2(10), 1546 (2000)
• [26] Marcinkowska Z., Biegański R.: Alternatywne dla stopu Sn-Pb technologie powłok ochronnych na polach lutowniczych obwodów drukowanych. Elektronika 42(10), 50 (2001)
• [27] Bieliński J., Bielińska A., Kozioł G.: Bezprądowa metalizacja w elektronice. Elektronika, 42(10), 22 (2001)
• [28] Kozioł G., Bieliński J.: Lutowne pokrycia ochronne powierzchni miedzi na płytkach drukowanych. Elektronika, 43(3), 15(2002)
• [29] Michalski J.: Technologia i montaż płytek drukowanych, WNT, Warszawa 1992
• [30] Jordan M.: Solderable leadfree coatings. Galwanotechnik, 92(5), 1225(2001).
• [31] Poradnik galwanotechnika. Pr. zbior, red. T. Żak, Z. Kolanko, wyd.2. WNT, Warszawa 1985; wyd. 3. red. J. Olszewski, WNT Warszawa 2002
• [32] Jordan M.: The electrodeposition of tin and its alloys. Finishing Publ. Ltd. 1995
• [33] Walsh D. E., Milad G., Gudeczauskas D.: Printed Circuit Boards: Final Finish Options. PF on Line, Aug. 2004, pp. 1-3
• [34] Houghton B.: Updated Results of lnvestigations with Alternative PCB Finishes. PC Fabrication, 24(10), 16 (2001)
• [35] SMF&MORE GmbH - Oberflachenbeschichtung aus einer Hand. Red., Prod. Leiterplat. u. Systemen, 7(3), 424 (2005)
• [36] Productronica 2002. Endoberflachen. Red., Prod. Leiterplat. u. Systemen, 4(1), 37 (2002)
• [37] Bieliński J., Bielińska A.: Bezprądowe osadzanie metali - podstawy teorii i zastosowania. Inżynieria Powierzchni, (10)4, 10 (2005)
• [38] ZOG-Seminar "Bond - und Lotfachige Edelmetallschichten fur die Elekltronik - stromlos und elektrolytisch". Red., Prod. Leiterplat. u. Systemen, 7(2), 308 (2005)
• [39] Stafstrom E.: Processing challenges of electroless nickel/immersion gold finishes. PC Fabrication, 20(4), 26 (1997)
• [40] Endres B., Horvath R: Chemisch Nickel/Sudgold - Perspektiven einer funktionellen Oberflaeche fuer Elektronikbereich. Prod. Leiterplat. u. Systemen, 5(5), 703 (2003); 5(6), 877 (2003)
• [41] Riedel W.: Electroless Nickel Plating, Finishing Publ.Ltd. Stevenage 1991. Funktionelle Chemische Vemicklung, Leutze Verlag, Saulgau 1989
• [42] Gitachari S.: Getting the Lead Out. CircuiTree, 19(2), 66 (2006)
• [43] Bieliński J., Araźna A., Rzepka A.: Bezprądowe cynowanie miedzi w procesie wymiany. Inżynieria Powierzchni, 11(4), 32 (2006)
• [44] Araźna A., Bieliński J.: Wpływ parametrów prowadzenia procesu cynowania na jakość otrzymanej powłoki cyny immersyjnej. Elektronika, 47 (8), 7 (2006)
• [45] Bieliński J., Araźna A., Kozioł G., Bielińska A.: Cynowe, lutowne powłoki ochronne w technologii płytek drukowanych. W przygotowaniu do Elektroniki.
• [46] Ormerod D. H.: Immersion tin as a high performance solderable finish forfine pitch PWBs. Circuit World, 26(3), 11 (2000)
• [47] Meeh P.: Immersion tin: a proven final finish for printed circuit boards providing reliable solderability and marginal formation of tin-whiskers. Circuit World, 31(1), 28 (2004)
• [48] Wessling B.: Use of Organie Metal to enhance the operating window and solderability of immersion tin. Circuit World, 25(4), 8 (1999)
• [49] Wessling B., Thun M., Arribas-Sanchez C., Glesson S., Posdorfer J., Rischka M., Zeysing B., Arendt N.: lnnovative Endoberflaechen mit dem Organischen Metali. Prod. Leiterplat. u. Systemen, 9(10), 1876(2007)
• [50] Wessling B.: Nanotechnologie fuer Leiterplatten Endoberflaechen. Prod. Leiterplat.u.Systemen, 9(11), 2124 (2007)
• [51] Schild A.: Chemisch Zinn horizontal bei ggp-peters. Prod. Leiterplat. u. Systemen,, 8(6), 958 (2006)
• [52] Chen Y. H., Wang Y. Y., Wan C. C.: Microstructural characteristies of immersion tin coatings on copper circuitries in circuit boards. Surf. Coat. Technol., 202, 417 (2007)
• [53] Cullen D.: Immersion invasion. PC Fabrication, 21(8), 32 (1998)
• [54] Cullen D., Toscano L.: Immersion Metal PWB Finishes: A Direct Comparison of Selected Fabrication, Assembly and Reliability. HKPCA Journal, no 10, 12 (2003)
• [55] Fang J. L., Chen D. K.: The advantages of mildly alkaline immersion silver as a final finish for solderability. Circuit World, 33(2), 43 (2007)
• [56] Willis B.: Tin, gold, copper OSP or silver for your lead-free products. Global SMT & Packaging, Oct. 2005, p.4
• [57] Minna A., Dongkai S., Dongji X., Janne S.: Study of Immersion Silver and Tin Printed-Circuit-Board Surface Finishes in Lead-Free Solder Applications. J. Electronic Mater., Sept. 2004, p. 1-5
• [58] Endres B.: Erfahrungen und Entscheidungsgrunde fuer den Einsatz von Nickel/Gold, Dickgold oder Palladium. Galvanotechnik, 88(5), 1711 (1997)
• [59] Yee D. K. W.: New final finish candidate for IC packages. CircuiTree Jan. 2007, 10
• [60] Hasegawa K., Takahashi A., Noudou T., Nakasao A.: Electroless Ni-P/Pd/Au Plating for Semiconductor Package Substrates. Plating Surf. Finish., 91(11), 20 (2004)