电路技术学会(ICT)北部研讨会于近日在英国约克郡的历史名城哈罗盖特召开,会议主题为安全标准、选择性金属沉积研究及成像检测技术的发展。
ICT技术主管Bill Wilkie首先欢迎了与会代表,并向大会的赞助者Fineline VAR表示了感谢,然后他提醒会员电路技术学会网站有非常宝贵的技术资源供大家分享。他还特意打开了BSI网页,提到最近关于IEC TC111一项提议的争议,这个争议是电路技术学会代表向BSI标准委员会提出的,电路技术学会成员警告IEC:如果禁止使用PTFE层压板,他们将强烈游说反对该标准。
接着,他介绍了第一个演讲者——广受欢迎的Emma Hudson,她是UL杰出的PCB工程师,负责欧洲和拉丁美洲市场。Emma利用她的假期帮助PCB行业通过安全认证项目。她的演讲题目是焊料限制,她向听众介绍了表面组装工艺的最新进展。表面组装中的热应力比通过传统的浮焊测试检测出的热应力要严重得多。因此为了精确地安全评估PCB,焊料限制要能够代表PCB在组装操作中经历的实际焊接工艺,这是很有必要的。如果承认的焊料限制超过了生产中的实际情况,那么经过实际安全评估得到的承认就是无效的,因为焊接操作越严苛,为安全性而评估的PCB属性损坏就越严重。
Hudson进一步指出,UL承认有很多种不同的焊接曲线,他们因产品而异,这也正是PCB制造商在选择能够满足所有用户需求的焊接曲线时所面临的难题。为了帮助行业,UL将为焊料限制提供标准化的焊接曲线,以使其实施更容易。标准化的焊接曲线以IPC-TM-650 2.6.27 的T230和 T260曲线为默认的选项,分别代表锡铅SMT焊接和无铅SMT焊接,尽管也可要求定制的曲线和另外的波峰焊接限制。UL也正在努力为这些曲线添加基准,并放入UL796中作为指南。
她还描述了为不同基材和多层结构而更新焊料限制的过程,解释了CCIL项目能/不能用于哪里,并通过永久涂层项目什么时候可用/不可用的例子,继续讨论了阻焊膜的过程。她敦促PCB制造商推动他们的供应商尽快找到适应焊料限制要求的材料。此外,她还强烈建议鉴定满足新焊料限制要求的新PCB,材料是否满足这些要求,可以尽快联系UL获得帮助。“在你的客户联系你之前尽快行动。”
UL旨在积极地通知所有相关方:PCB制造商、材料制造商、公认的PCB组装厂及有UL认证产品的OEM。UL后续服务将于2018年开始,UL要求提供PCB组装所使用实际焊接曲线的证据,以确认PCB的焊接工艺没有超过公认的焊料限制要求,否则就是无效的。
第二个演讲人是ICT主席Andy Cobley,他最近刚被任命为考文垂大学的电化学沉积教授。他详细介绍了介质基板磁场选择性金属化的最新研究。
关于磁场对电化学沉积影响的早前研究已证明在导电基板后放一块磁化的铁板会引发磁流体动力效应,该效应会造成电镀金属分布、形态及晶体结构的变化,提供了选择性沉积的范围。目前的工作研究了非导电基板上的金属电镀沉积中的磁性和磁流体动力效应,可将其作为生成导电图形的可能方法。有/无施加磁场电镀沉积镍-硼的剖切面显示晶粒结构完全不同,有磁场的沉积率提高了。
在非导电表面的传统电镀沉积要求催化剂如胶状钯引发反应,但这样做并没有磁性属性。因而正在寻找一种既具有磁性,又具有催化性的材料,努力设计和合成磁性/催化性纳米颗粒,这种颗粒可以使用磁场选择性地沉积到非导电基板上,并证明这些颗粒可引发电化学铜沉积。这个概念是在Fe3O4铁氧化物和银的基础上,生产磁性芯、催化剂壳的颗粒,通过两步工艺,开始用硫酸亚铁的硝酸银,接着再用精氨酸作为还原剂。事实上,形成的纳米颗粒是化合物,芯内主要是银。但是,他们证明有催化属性,可成功地引发电镀沉积。他们的效率会根据浓度、分散剂和pH值而变。
最初的实验显示可以通过在薄FR4基板后放置一块磁性板,把颗粒沉积到FR4基板上,然后再把电镀铜沉积到催化区域。未来仍需做的工作包括进一步研究银铁氧化纳米颗粒的磁属性,铜铁氧化纳米颗粒的合成可作为银的替代物,选择性催化后及电镀沉积之前,通过溶解去除铁,以及综合调查研究工艺参数的影响。考文垂大学的IP已经通过专利保护,该团队正在寻找商业合作伙伴,以将这项技术投入应用。
第三个演讲人是Jean-Paul Birraux,是瑞士First EIE的销售和市场经理。他讨论了激光光绘机的开发、UV直接成像及自动视觉检测系统。
当他在1999年刚进入公司时,该公司的前任领导人就已经预测到了激光光绘机的市场只能在直接成像技术使卤化银薄膜废弃之前持续五年。事实上,受到掩膜、OLED屏制造商的驱动,如精度为±10 micron 的2.4 m x 1.6 m的屏,目前的激光光绘机市场仍然很强劲,对更高分辨率、更高速及更大格式的设备仍有需求。当挠性电路可取代汽车及航空应用中的线束后,它的使用就在不断增加,具有长度不受限能力的光绘机在这一领域的应用正在开发中。
同时,直接成像技术一直在发展,针对面板尺寸达到6 m x 1 m的大格式设备是目前的发展趋势。连续光谱为360 nm到 450 nm的灯源使掩膜上的表面固化和整体固化可以很好地结合在一起。数字微镜器件(DMD)技术的发展,采用了UV弧灯源和单DMD头,提供了低成本和低维护的方案,可达1000 mJ/cm2的曝光能,可制成20 micron的线条和间隔。
在机器视觉系统领域,已开发出了新一代的自动视觉检测系统,其具备通过一个样品就可建立主基准图像的能力,仅需人工检测时间的三分之一,就可完成240 mm x 240 mm电路的双面检测,可检测到20 micron 级的缺陷。对于连续卷对卷检测的需求也增加了。
最后,Andy Cobley宣布研讨会结束,并向DK Thermal的全球质量代表Mike Wright颁发了他的会员证书。
ICT北部研讨会为传播知识,共享经验,扩大与PCB专业人士的交流提供了很好的平台。再次感谢Bill Wilkie!感谢他组织协调了此次会议。