Einsicht in unsere Endoberflächen Galvanik

Alles was Sie wissen müssen

in Anfang der Elektronik lag in der Radiotechnik. Die ersten Empfänger, wie der Detektorempfänger, bestanden nur aus wenigen Bauteilen. Auch die etwa ab den 1930er Jahren eingesetzten Röhrenempfänger kamen anfänglich mit einem einfachen Aufbau aus. Diese Methode wurde als „loser Aufbau“ oder „direkte Verdrahtung“ bezeichnet, abfällig auch als „Spaghettiverdrahtung“.

Mit zunehmend komplexer werdenden Techniken wurde die Verdrahtung in den Geräten immer unübersichtlicher. Abhilfe konnten nur mechanisch feste Aufbauten durch Leiterplatten (auch Platinen, gedruckte Schaltungen oder PCBs genannt) bringen.

Die Vorteile liegen auf der Hand: Übersichtlicher und erkennbarer Aufbau, mechanisch stabil, elektrisch isoliert, vereinfacht die Fehlersuche und Reparatur.

Weiter nimmt die Technik rasant zu – heute sind Leiterplatten in (fast) allen elektrischen und elektronischen Geräten im Einsatz und nicht mehr weg zu denken! Aufgaben werden vielfältiger und Geräte kleiner – hiermit steigen auch die Ansprüche an die Elektronik und somit auch an die Leiterplatte.

…und dieser Trend ist ungebrochen…

Um all diese Anforderungen zu erfüllen fordert die industrielle Fertigung auch leichtere Bearbeitbarkeit; besonders eine leichtere und bessere Lötbarkeit der Kupferoberfläche war gefordert. Dieses ist insbesondere bei der Serienherstellung/Serienbearbeitung und zunehmender Miniaturisierung wichtig. Um diesen Nachteil der Kupferoberfläche auszugleichen, entstand die Idee dem Kupfer eine besser lötbare Oberfläche zu geben.

…und hier kommt die Brautmeier GmbH ins Spiel…

Alles was Sie
wissen müssen

in Anfang der Elektronik lag in der Radiotechnik. Die ersten Empfänger, wie der Detektorempfänger, bestanden nur aus wenigen Bauteilen. Auch die etwa ab den 1930er Jahren eingesetzten Röhrenempfänger kamen anfänglich mit einem einfachen Aufbau aus. Diese Methode wurde als „loser Aufbau“ oder „direkte Verdrahtung“ bezeichnet, abfällig auch als „Spaghettiverdrahtung“.

Mit zunehmend komplexer werdenden Techniken wurde die Verdrahtung in den Geräten immer unübersichtlicher. Abhilfe konnten nur mechanisch feste Aufbauten durch Leiterplatten (auch Platinen, gedruckte Schaltungen oder PCBs genannt) bringen.

Die Vorteile liegen auf der Hand: Übersichtlicher und erkennbarer Aufbau, mechanisch stabil, elektrisch isoliert, vereinfacht die Fehlersuche und Reparatur.

Weiter nimmt die Technik rasant zu – heute sind Leiterplatten in (fast) allen elektrischen und elektronischen Geräten im Einsatz und nicht mehr weg zu denken! Aufgaben werden vielfältiger und Geräte kleiner – hiermit steigen auch die Ansprüche an die Elektronik und somit auch an die Leiterplatte.

…und dieser Trend ist ungebrochen…

Um all diese Anforderungen zu erfüllen fordert die industrielle Fertigung auch leichtere Bearbeitbarkeit; besonders eine leichtere und bessere Lötbarkeit der Kupferoberfläche war gefordert. Dieses ist insbesondere bei der Serienherstellung/Serienbearbeitung und zunehmender Miniaturisierung wichtig. Um diesen Nachteil der Kupferoberfläche auszugleichen, entstand die Idee dem Kupfer eine besser lötbare Oberfläche zu geben.

…und hier kommt die Brautmeier GmbH ins Spiel…

Chemisch Nickel/Gold

Chemisch Nickel – Sudgold (ENIG) ist eine plane, lötbare, metallische Endoberfläche auf Leiterplatten und keramischen Substraten. Sie dient dem Schutz des Kupfers vor Oxidation und gewährleistet die Lötfähigkeit sowie Bondbarkeit mit Aluminiumdraht.

Bei diesem Verfahren wird auf die für die Endoberfläche vorgesehenen Flächen und Durchkontaktierungen in einem außenstromlosen Verfahren zuerst eine Nickelschicht als Diffusionssperre zum Kupfer und im zweiten Schritt eine dünne Goldendschicht aufgebracht. Die Funktionalität des Goldes verhindert zuverlässig die Nickeloxidation und bestimmt maßgeblich die sehr gute Lötfähigkeit der ENIG-Oberfläche auch nach langen Lagerzeiten der Leiterplatten.

Durch eine hervorragend abgestimmte Vorbehandlung sind auch feine Leiterbahnstrukturen prozesssicher zu beschichten. Natürlich erfüllt die ENIG-Oberfläche auch die aktuellen Anforderungen von RoHS und WEEE.

Schichteigenschaften und Einsatzgebiete
Umicore-ENIG-Verfahren

Schichteigenschaften

Nickel

Gold

Schichtdicke

4 – 7 µ

0,05 – 0,10 µ

Härte (Vickers-Härte)

ca. 500 (Zust. wie abgeschieden)

Phosphorgehalt

6 bis 9%

Anwendung

Bonden AI-Draht

Bonden AI-Draht

Lagerfähigkeit: Bei sachgemäßer Lagerung mindestens 6 Monate.
Das vollständige Datenblatt können Sie hier als PDF herunterladen.

PCB Endoberflächen
PCB Endoberflächen

Chemisch Nickel/Gold

Chemisch Nickel – Sudgold (ENIG) ist eine plane, lötbare, metallische Endoberfläche auf Leiterplatten und keramischen Substraten. Sie dient dem Schutz des Kupfers vor Oxidation und gewährleistet die Lötfähigkeit sowie Bondbarkeit mit Aluminiumdraht.

Bei diesem Verfahren wird auf die für die Endoberfläche vorgesehenen Flächen und Durchkontaktierungen in einem außenstromlosen Verfahren zuerst eine Nickelschicht als Diffusionssperre zum Kupfer und im zweiten Schritt eine dünne Goldendschicht aufgebracht. Die Funktionalität des Goldes verhindert zuverlässig die Nickeloxidation und bestimmt maßgeblich die sehr gute Lötfähigkeit der ENIG-Oberfläche auch nach langen Lagerzeiten der Leiterplatten.

Durch eine hervorragend abgestimmte Vorbehandlung sind auch feine Leiterbahnstrukturen prozesssicher zu beschichten. Natürlich erfüllt die ENIG-Oberfläche auch die aktuellen Anforderungen von RoHS und WEEE.

Schichteigenschaften und Einsatzgebiete
Umicore-ENIG-Verfahren

Schichteigenschaften

Nickel

Schichtdicke

4 – 7 µ

Härte (Vickers-Härte)

ca. 500 (Zust. wie abgeschieden)

Phosphorgehalt

6 bis 9%

Anwendung

Bonden AI-Draht

Schichteigenschaften

Gold

Schichtdicke

0,05 – 0,10 µ

Härte (Vickers-Härte)

Phosphorgehalt

Anwendung

Bonden AI-Draht

Lagerfähigkeit: Bei sachgemäßer Lagerung mindestens 6 Monate.

Das vollständige Datenblatt können Sie hier als PDF herunterladen.

Leiterplatten Endoberflächenveredelung

Chemisch Nickel/Palladium/Gold

Schichteigenschaften und Einsatzgebiete
Umicore ENEPIG-Verfahren

Schichteigenschaften

Nickel

Palladium

Gold

Schichtdicke

4 – 8 µm

0,1 bis
0,3 µm

0,03 – 0,08 µm

Härte (Vickers-Härte)

ca. 500 (Zust. wie abgeschieden)

ca. 500

Phosphorgehalt

7 bis 10%

3 bis 6 %

Lagerfähigkeit: Bei sachgemäßer Lagerung mindestens 6 Monate.
Das vollständige Datenblatt können Sie hier als PDF herunterladen.

Chemisch Nickel/
Palladium/Gold

Schichteigenschaften und Einsatzgebiete
Umicore ENEPIG-Verfahren

Schichteigenschaften

Nickel

Schichtdicke

4 – 8 µm

Härte (Vickers-Härte)

ca. 500 (Zust. wie abgeschieden)

Phosphorgehalt

7 bis 10%

Schichteigenschaften

Palladium

Schichtdicke

0,1 bis
0,3 µm

Härte (Vickers-Härte)

ca. 500

Phosphorgehalt

3 bis 6 %

Schichteigenschaften

Gold

Schichtdicke

0,03 – 0,08 µm

Härte (Vickers-Härte)

Phosphorgehalt

Lagerfähigkeit: Bei sachgemäßer Lagerung mindestens 6 Monate.

Das vollständige Datenblatt können Sie hier als PDF herunterladen.

Chemisch Zinn

Um die Nachteile der Schichtdickenschwankung im HAL-Verfahren zu minimieren und eine bleifreie Oberfläche zu erhalten, wurde ein neues Verfahren entwickelt, das Chemisch Zinn-Verfahren. Mittlerweile sind moderne Elektrolyte im Einsatz, welche durch positive Eigenschaften überzeugen. Nennenswert sind hierbei: Feinkörnigkeit, Porenfreiheit, gute Lagerfähigkeit und planer/ebener Aufbau.

In diesem Verfahren wird die gereinigte und geätzte Platine in ein chemisches Bad getaucht. Durch eine chemische Reaktion werden Kupferatome gegen Zinnionen ausgetauscht und es wächst die Zinnschicht. Auch hier erfolgt anschließend eine Reinigung und Trocknung der Platinen.

Schichteigenschaften und Einsatzgebiete
Stanntech 2000V-Verfahren (Atotech)

Schichteigenschaften

Schichtdicke

0,8 – 1,4 µm

Struktur

feinkristallin

Dichte

ca. 7,32 g/cm³

Schichtverteilung

eben

Thermostress

stabil

Lagerfähigkeit: Bei sachgemäßer Lagerung mindestens 6 Monate.

Das vollständige Datenblatt können Sie hier als PDF herunterladen.

Anwendungsmöglichkeiten

durchkontaktierte Leiterplatten

SMD

Einpresstechnik

Fineline / Finepitch

Klebetechnik

Löteigenschaften

Mehrfachlötung in 02 – Atmosphäre

Mehrfachlötung in N2 – Atmosphäre

6 Monate bei sachgemäßer Lagerung

Lötstopmaskenverträglichkeit

gegeben in Abhängigkeit von der Verarbeitung für marktübliche Lötstopmasken

stabil gegen Kennzeichenfarben

stabil gegen Abdecklacke

Zu verarbeitende Platinenmaße

Min: 100 mm x 160 mm

Max: 610 mm x 850 mm

Platinenstärke max. 10 mm (Abhängig von dem min. Bohrungsdurchmesser)

Abweichende Platinenmaße auf Anfrage

Lagerfähigkeit: Bei sachgemäßer Lagerung mindestens 6 Monate.

Chemisch Zinn

Um die Nachteile der Schichtdickenschwankung im HAL-Verfahren zu minimieren und eine bleifreie Oberfläche zu erhalten, wurde ein neues Verfahren entwickelt, das Chemisch Zinn-Verfahren. Mittlerweile sind moderne Elektrolyte im Einsatz, welche durch positive Eigenschaften überzeugen. Nennenswert sind hierbei: Feinkörnigkeit, Porenfreiheit, gute Lagerfähigkeit und planer/ebener Aufbau.

In diesem Verfahren wird die gereinigte und geätzte Platine in ein chemisches Bad getaucht. Durch eine chemische Reaktion werden Kupferatome gegen Zinnionen ausgetauscht und es wächst die Zinnschicht. Auch hier erfolgt anschließend eine Reinigung und Trocknung der Platinen.

Schichteigenschaften und Einsatzgebiete
Stanntech 2000V-Verfahren (Atotech)

Schichteigenschaften

Schichtdicke

0,8 – 1,4 µm

Struktur

feinkristallin

Dichte

ca. 7,32 g/cm³

Schichtverteilung

eben

Thermostress

stabil

Das vollständige Datenblatt können Sie hier als PDF herunterladen.

Anwendungsmöglichkeiten

durchkontaktierte Leiterplatten

SMD

Einpresstechnik

Fineline / Finepitch

Klebetechnik

Löteigenschaften

Mehrfachlötung in 02 – Atmosphäre

Mehrfachlötung in N2 – Atmosphäre

6 Monate bei sachgemäßer Lagerung

Lötstopmaskenverträglichkeit

gegeben in Abhängigkeit von der Verarbeitung für marktübliche Lötstopmasken

stabil gegen Kennzeichenfarben

stabil gegen Abdecklacke

Zu verarbeitende Platinenmaße

Min: 100 mm x 160 mm

Max: 610 mm x 850 mm

Platinenstärke max. 10 mm (Abhängig von dem min. Bohrungsdurchmesser)

Abweichende Platinenmaße auf Anfrage

Lagerfähigkeit: Bei sachgemäßer Lagerung mindestens 6 Monate.

Hot Air Leveling beziehungsweise Heissluftverzinnen

Hot-Air-Levelling Verfahren (HAL)

Problematisch war bei der Verarbeitung (löten) von Leiterplatten, dass die Kupferoberflächen nur schwer zu löten sind. Dieses ist insbesondere bei der Serienherstellung/Serienbearbeitung und zunehmender Miniaturisierung nachteilig. Um diesen Nachteil der Kupferoberfläche auszugleichen, entstand die Idee dem Kupfer eine besser lötbare Oberfläche zu geben.

Dieses führte zum Hot-Air-Levelling Verfahren (HAL)

Bei dem Hot-Air-Levelling Verfahren wird eine gereinigte und gefluxte Leiterplatte vertikal in ein heißes Lotbad getaucht und nach einer kurzen, definierten Verweilzeit herausgezogen und gleichzeitig mit heißer Druckluft abgeblasen. Das Lot bleibt auf den Kupferflächen haften, das überschüssige Lot wird weg- und die Bohrungen werden frei geblasen. Dieses bringt allerdings auch eine ungleichmäßige Schichtverteilung mit sich. Anschließend erfolgen eine Nachreinigung und ein Trocknen der Platinen.

Hot-Air-Levelling Verfahren (HAL)

Problematisch war bei der Verarbeitung (löten) von Leiterplatten, dass die Kupferoberflächen nur schwer zu löten sind. Dieses ist insbesondere bei der Serienherstellung/Serienbearbeitung und zunehmender Miniaturisierung nachteilig. Um diesen Nachteil der Kupferoberfläche auszugleichen, entstand die Idee dem Kupfer eine besser lötbare Oberfläche zu geben.

Dieses führte zum Hot-Air-Levelling Verfahren (HAL)

Bei dem Hot-Air-Levelling Verfahren wird eine gereinigte und gefluxte Leiterplatte vertikal in ein heißes Lotbad getaucht und nach einer kurzen, definierten Verweilzeit herausgezogen und gleichzeitig mit heißer Druckluft abgeblasen. Das Lot bleibt auf den Kupferflächen haften, das überschüssige Lot wird weg- und die Bohrungen werden frei geblasen. Dieses bringt allerdings auch eine ungleichmäßige Schichtverteilung mit sich. Anschließend erfolgen eine Nachreinigung und ein Trocknen der Platinen.

Schichteigenschaften

Verbleit

Lot

Sn63Pb

Schichtdicke

1 bis 50 μm

Lotlieferant

Balver Zinn

Dichte

8,4 g/cm³

Schmelzpunkt

183 °C

Schichteigenschaften

Bleifrei

Lot

SN100CL

Schichtdicke

1 bis 50 μm

Lotlieferant

Balver Zinn

Dichte

7,4 g/cm³

Schmelzpunkt

227 °C

Zu verarbeitende Platinenmaße

Min: 100 mm x 160 mm

Max: 610 mm x 610 mm

Platinenstärke: 1,0 bis 2,4 mm (Abhängig von dem min. Bohrungsdurchmesser, Kupfermasse und Layout)

Schichteigenschaften

Verbleit

Bleifrei

Lot

Sn63Pb

SN100CL

Schichtdicke

1 bis 50 μm

1 bis 50 μm

Lotlieferant

Balver Zinn

Balver Zinn

Dichte

8,4 g/cm³

7,4 g/cm³

Schmelzpunkt

183 °C

227 °C

Zu verarbeitende Platinenmaße

Min: 100 mm x 160 mm

Max: 610 mm x 610 mm

Platinenstärke: 1,0 bis 2,4 mm (Abhängig von dem min. Bohrungsdurchmesser, Kupfermasse und Layout)

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