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Chemisch Zinn Prozess. Chemisch - Zinn ist eine Austauschreaktion Reaktionsmechanismus: 2 Cu + Sn 2+ 2 Cu + + Sn Kupfer geht in Lösung und Zinn wird abgeschieden.

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Präsentation zum Thema: "Chemisch Zinn Prozess. Chemisch - Zinn ist eine Austauschreaktion Reaktionsmechanismus: 2 Cu + Sn 2+ 2 Cu + + Sn Kupfer geht in Lösung und Zinn wird abgeschieden."—  Präsentation transkript:

1 Chemisch Zinn Prozess

2 Chemisch - Zinn ist eine Austauschreaktion Reaktionsmechanismus: 2 Cu + Sn 2+ 2 Cu + + Sn Kupfer geht in Lösung und Zinn wird abgeschieden Zwischen Kupfer und Zinn bildet sich eine dünne intermetallische Phase (Bronze) aus Die Funktionsweise

3 Intermetallische Phase

4 Vorteile / Nachteile chem. Sn Vorteile:- guter Korrosionsschutz - gut lötbar - planar - geeignet für Einpresstechnik - usw. Nachteile:- Diffusionsverhalten - lange Prozesszeit - Kosten

5 Verfahrensbeschreibung chem. Sn (horizontal)

6 Refreshing chem. Zinn Agenda: - Grund - Applikationstechnologien - Vorteile der Methode - Nachteile der Methode - Ergebnisse Hansruedi Fischer Markus Hofstetter AG Referat bei Siemens Erlangen

7 Verschlossene Vias 1. Lötstop öffnen 2. Oberfläche 3. Lochfüller

8 Grund: Warum Refersh-Technologie bei Platten mit einseitigem Zudrucken der Löcher? (vor allem im BGA-Bereich) - Vermehrte Korrosion im Loch * Vorhandensein von Kupfer * Microätzrückstände (oxidativ) * Ausblutungen im Reflowprozess - Anstreben der Mehrfachlötbarkeit * Schichtdicken grösser 1 µm * Keine Thermoschritte nach chem. Sn (Lötstopmaske, Lochfüller, u.a. P.) * Refreshing verringert die Diffusionsgeschwindigkeit

9 Verfahrensabläufe Chem. Sn 1Chem. Sn 2 - Entfetter- Sn Predip - Spülen- Spülen - Microetch- Trocknen - Spülen - Sn-Predip - Chem. Sn - Spülen - Trocknen

10 Applikationstechnologien 1. Chem. Zinn vor Lötstopmaske - Chem. Zinn Schicht 0,8 / 1.0 µm - Applikation Lötstopmaske - Aufbringen Lochfüller - Refreshing chem. Zinn 2. Chem. Zinn vor Lochfüller - Applikation Lötstopmaske - Chem. Sn Schicht 0.8 / 1.0 µm - Aufbringen Lochfüller - Refreshing chem. Zinn

11 Vorteile der Methode - Verringerung der Korrosion, weil kein freies Kupfer und keine oxidativen Substanzen (Microätze) vorhanden sind. - Beim Ausbluten im Reflow keine Aetzlösung vorhanden (nur chem. Sn-Bad) - Erreichen höherer Schichten - Reduktion Diffusionsgeschwindigkeit Bemerkung: Diese Methode ist nur eine Reduzierung der Gefahren bezüglich chemiegefüllter Sacklöcher – allerdings mit dem positiven Nebeneffekt einer besseren Mehrfachlötbarkeit.

12 Nachteile der Methode Verfahren 2 - Prozess wir teurer (~ 1,6 – 1,8) - 2 x Angriff auf LSM Verfahren 1 - Prozess wird teurer - Zinn unter LSM (Abklärung Haftung)

13 Ergebnisse (Reflowprofil bleifrei) Geschw. chem. SnBehandlungX-RayCouloscope 1.1 x 0,55 m--0,920, x 0,55 m--1,121, x 0,55 m1 x Reflow0,930, x 0,55 m1 x Reflow1,090, x 0,55 m3 x Reflow0, x 0,55 m3 x Reflow1.150, x 0,55 m2h Ofen0,920, x 0,55 m4h Ofen0,910, x 0,55 m 2h Ofen Rf 0,8--1,181, x 0,55 m 2h Ofen 1 x 0,8m1 x Reflow1,150, x 0,55 m 2h Ofen Rf 1 x 0,84h Ofen1,170, x 0,55 m 2h Ofen Rf 1 x 0,83 x Reflow1,180,39

14 Erklärungen zu den Ergebnissen - Um 1 µm zu erreichen, muss die Behandlungszeit massiv erhöht werden. - Beim 1. Reflowprozess gehen min. 0,4 µm Sn verloren. Dies reduziert sich beim 2. Und 3. Prozess. - Nach gefertigtem Refreshing, ist der Verlust pro Reflowprozess geringer, bei der gleichen Ausgangslage (Reinzinnanteil). - Die Mehrfachlötbarkeit ist bei den bleifreien Profilen grund- sätzlich reduziert.


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