Ressourcenschonende Nachbearbeitung von Leiterplatten

Das Aufbringen einer Endoberfläche ist einer der letzten Schritte des Herstellungsprozesses von Leiterplatten (LPs). Die Endoberfläche verhindert das Oxidieren des darunter liegenden Kupfers und gewährleistet die nachfolgende Verarbeitung (Löten, Bonden, Kontaktieren, Einpressen) einer LP über eine gewisse Zeit. Wenn die LPs einmal hergestellt sind und sich nicht verarbeiten lassen, gibt es oft nur die Möglichkeit die Endoberfläche mit sehr großem Aufwand ab zu strippen und neu zu beschichten oder die LPs zu verschrotten. Beide Vorgänge sind sehr kostenintensiv und teilweise sehr umweltschädlich. Hinzu kommt dass die LP einem enormen Stress ausgesetzt ist, was letztlich zum Ausfall der LP führen kann. Mittlerweile gibt es für bestimmte Endoberflächen Nachbearbeitungsverfahren die auf den Einsatz von schädlichen Chemikalien weitestgehend verzichtetn.

Welche Endoberflächen lassen sich nachbearbeiten?

Warum und wann werden Nachbearbeitungsverfahren verwendet?
Grundsätzlich wird ein Nachbearbeitungsverfahren angewandt, wenn:

  • die Lötbarkeit der LPs für ein mehrmaliges Löten nicht ausreicht
  • die Schichtdicken zu gering sind (iSn)
  • die Erstbeschichtung nicht optimal aufgebracht wurde (iSn, OSP)
  • Kupfer-Ablagerungen auf der iSn Oberfläche auftreten / Zementation
  • die Oberfläche kontaminiert ist und die ionogene Verunreinigung >1,55 µg/cm² NaCl-Äquivalent ist
  • Nickeloxid an die Oberfläche diffundiert ist (ENIG/ ENEPIG)

Wie funktioniert das smarttin® Refresh Verfahren?
Während des smarttin® Refresh Verfahrens werden Kupfer-Verunreinigungen auf/ oder in der ursprünglichen iSn-Oberfläche, intermetallische Phasen und undefinierte Zinn­oxide ent­fernt und/ oder aufgelöst. Parallel wird eine frische, reine Zinnschicht (>0,1 µm - max. 0,3 µm), vor allem auf den Stellen auf denen das Kupfer heraus­gelöst wurde, abgeschieden. In diesem Fall sprechen wir von einem "Selbstheilungs­prozess".

Wie können ENIG und ENEPIG Leiterplatten nachbearbeitet werden?
Mit dem FinalClean Verfahren werden Nickeloxide von der Oberfläche der ENIG/ ENEPIG Leiterplatte entfernt. Schwefelsäure und Aurotech FinalClean lösen ultraschallunterstützt das Nickeloxyd von der Goldschicht. Anschließend werden die LPs in einer 4-fach VE-Wasser Kaskade gespült. Dies führt zu einem einwand­freien Spülergebnis. Nach dem Spülen werden die LPs horizontal getrocknet.

Wie können OSP beschichtete Leiterplatten nachbearbeitet werden?
Beim OSP Refresh muss die vorhandene OSP-Schicht zuerst entfernt und das Kupfer nochmals schwach micro geätzt werden. Der Kupferabtrag beträgt dabei ≤1,0 µm. Die Auflösung/ Zerstörung der OSP-Schicht sowie die Neubeschichtung erfolgt in horizontalen Anlagen.

Die Technologie von APL steht im Einklang mit gesellschaftspolitischen Leitlinien zum Qualitäts- und Umweltschutz. APL möchte und wird diesen übergeordneten Leitlinien nicht nur durch ihr Qualitäts- und Umweltmanagement entsprechen, sondern aktiv einen Beitrag zur nachhaltigen Schonung und Verbesserung der Ressourcen Boden, Luft und Wasser leisten. Dank dieser drei Verfahren ist es nun auch möglich ressourcenschonende Oberflächen-Behandlungen anzubieten, die den Kunden und der Umwelt einen Mehrwert bieten. Auf den Einsatz von kritischen Chemikalien wird bei diesen Prozessen weitestgehend verzichtet.
Autor: Herr Dirk Kaschel

Den kompletten FED Vortrag können Sie hier sehen.

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