Bismuth - A Novel Surface Finish for Printed Wiring Boards

Thumbnail Image

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Helsinki University of Technology | Master's thesis
Ask about the availability of the thesis by sending email to the Aalto University Learning Centre oppimiskeskus@aalto.fi

Authors

Date

1999

Department

Materiaali- ja kalliotekniikan osasto

Major/Subject

Elektroniikan valmistustekniikka

Mcode

S-113

Degree programme

Language

en

Pages

120

Series

Abstract

Työn tarkoituksena oli kehittää piirilevyille soveltuva vismutin [30] pinnoitusmenetelmä sekä todentaa vismutin toimivuus uutena, ympäristöystävällisenä piirilevyjen suojapinnoitteena. Lisäksi tarkoituksena oli vertailla saatua Bi-pinnoitetta muihin käytössä oleviin suojapinnoitteisiin (Au, Pd, Sn, HASL-SnPb, OSP). Työ on osa TEKES:n ja Suomen elektroniikkateollisuuden rahoittamaa TLE-projektia (tulevaisuuden luotettava elektroniikka). Työn kirjallisuusosassa on esitetty pintaliitosteknologian perusteet, piirilevyjen valmistusmenetelmät sekä kostutuskäsite. Kirjallisuusosassa on lisäksi tarkasteltu elektroniikkateollisuuden käyttämiä yleisimpiä suojapinnoitemateriaaleja sekä niiden pinnoitusmenetelmiä. Kokeellisessa osassa vertailtiin piirilevyillä käytettäviä suojapinnoitteita ja tutkittiin uuden pinnoitemateriaalin [vismutti,Bi] ominaisuuksia ja toimivuutta suojapinnoitteena. Pinnoitteiden kostutusominaisuuksia vertailtiin ns. kostutusvoiman mittausmenetelmällä. Kostutusta testattiin kuparipäällysteisillä FR4-liuskoilla, jotka oli pinnoitettu suojapinnoitemateriaaleilla. Pinnoitteiden kostutuskykyä testattiin tuoreena ja erilaisten vanhennuskäsittelyjen jälkeen. Näin vertailtiin eri pinnoitteiden varastointikestävyyttä. Vismutin toimivuutta suojapinnoitteena testattiin myös piirilevyillä. Piirilevyjen vismuttipinnoitukselle etsittiin aluksi optimaaliset prosessiparametrit, jonka jälkeen koelevyille pinnoitettiin vismuttisuojapinnoite. Levyjen kokoonpano tapahtui Nokia Networksin tuotantolinjalla. Samoja koelevyjä valmistettiin myös HASL-SnPb-, Sn- ja OSP-pinnoitteella suojattuina. Kokoonpantujen piirilevyjen liitosluotettavuutta testattiin lämpösyklaamalla niitä testikaapissa Kostustusmittaustulosten perusteella Bi-pinnoite säilytti hyvät kostutusominaisuutensa vanhennuskäsittelyissä erinomaisesti. Piirilevyillä tehtyjen testien ja niistä saatujen tulosten perusteella vismutti toimi moitteettomasti piirilevyjen suojapinnoitteena ja on kaikinpuolin varsin kilpailukykyinen uusi suojapinnoitemateriaali.

Description

Supervisor

Kivilahti, Jorma

Keywords

bismuth, protective coating, surface finish, printed circuit board (PCB), printed wiring board (PWB), plating, electrochemical plating, immersion plating, autocatalytic plating, vismutti, suojapinnoite, piirilevy, pinnoitus, sähkökemiallinen pinnoitus, kemiallinen pinnoitus

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020120446348

Collections

[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK