Die Herstellung und Bestückung von Leiterplatten ist in der Regel komplex. Stickstoff spielt bei der Herstellung von Leiterplatten eine Schlüsselrolle, um hochwertige Prototypen und Serienfertigungen zu gewährleisten. Warum ist Stickstoff so wichtig und welche Rolle spielt er genau im Leiterplattenherstellungsprozess? In diesem Artikel gehen wir diesen Fragen auf den Grund.

Warum wird Stickstoff verwendet?
Die Verwendung von Stickstoff im Leiterplattendruck bietet zahlreiche Vorteile, wie z. B. den Schutz von Metalloberflächen, die Vermeidung von Verunreinigungen, die Regulierung der Feuchtigkeit und die Gewährleistung einer kontrollierteren Temperaturumgebung.

Zusammenhang zwischen Stickstoff und hochwertiger Leiterplattenproduktion
Bei der Herstellung kundenspezifischer Leiterplatten kann der im Prozess entstehende Sauerstoff zur Oxidation von Kupfer führen, was die Haftung und Leitfähigkeit der Beschichtung schwächt und letztendlich die Lebensdauer des Produkts verkürzt.

Durch die Zugabe von Stickstoff anstelle von Sauerstoff und die Schaffung einer inerten Atmosphäre werden Kupferoberflächen in wichtigen Phasen wie Ätzen, Beschichtung, Löten und Aushärten deutlich geschützt. Dies verbessert die Qualität der Leiterplattenherstellung und erhöht die Haltbarkeit des Produkts.

Vorteile des Einsatzes von Stickstoff im Leiterplattenherstellungsprozess
(1.) Oxidationsschutz: Stickstoff spielt eine entscheidende Rolle bei der Herstellung von Leiterplatten, da er Oxidation während Löt- und Montageprozessen verhindert. Durch den Einsatz von Stickstoff wird der Kontakt zwischen empfindlichen Bauteilen und Sauerstoff minimiert, gleichzeitig wird die Bildung von Oxidschichten auf Metalloberflächen effektiv verhindert und saubere, zuverlässige Lötstellen gewährleistet. Ohne Stickstoff wäre Oxidation ein häufiges Problem, und Industrienormen schreiben Sauerstoffwerte unter 500 ppm vor, was den Stickstoffverbrauch erhöht. Darüber hinaus verbessert Stickstoff die Leistung von Galvanikbädern, indem er die Temperaturstabilität aufrechterhält und die Blasenbildung reduziert.

(2.) Miniaturisierung: Im Zuge der technologischen Weiterentwicklung wird Stickstoff eingeführt, um Merkmale wie Mikroporen und hochdichte Verbindungen zu ermöglichen und so Gasblasen während des Galvanisierungsprozesses zu vermeiden. Durch das Einströmen in Bohrungen und enge Räume trägt Stickstoff dazu bei, die Integrität von Kupfer- und Lotbeschichtungen in kleinen Durchgangslöchern zu erhalten. Bei Strukturen mit blinden und vergrabenen Durchgangslöchern ist jedoch eine präzise Kalibrierung von Stickstoffdruck und -durchfluss erforderlich. Ohne entsprechende Kontrolle kann es zu einer unvollständigen Beschichtung kommen, die die elektrische Leistung beeinträchtigen oder zu Delaminationsproblemen führen kann.

(3.) Automatisierte Montage: Die Wärmeübertragungseigenschaften von reinem Stickstoff stellen sicher, dass Reflow-Schweißen bei hohen Temperaturen keine Hitzeschäden verursacht und die Schweißqualität verbessert. Gleichzeitig schützt er das empfindliche Element und die Lötpaste während der Leiterplattenmontage vor Sauerstoffeinwirkung. Inerter Stickstoff wird häufig verwendet, um Leiterplatten schnell durch Heizzonen zu transportieren. Ohne Stickstoff als Trägergas kann die Umstellung auf einen vollautomatischen Prozess schwieriger sein. Eine verbesserte Prozesskontrolle kann jedoch zu besseren Erträgen und einer gleichmäßigeren Verbindungsqualität führen.

(4.) Maximierung der Zuverlässigkeit: Mit der Zeit kann Oxidation die Integrität der Verbindung schwächen oder zu Bauteilverschleiß führen. Durch den Einsatz von Stickstoff können Oxidationsprobleme während des gesamten Herstellungs- und Montageprozesses vermieden, das Leiterplattenrisiko reduziert und die Produktzuverlässigkeit erhöht werden.

Fazit
Die Zugabe von Stickstoff in den Leiterplattenherstellungsprozess verbessert die Lötqualität deutlich, minimiert Defekte, verhindert Oxidation und Verunreinigungen und gewährleistet die Langzeitstabilität der Leiterplattenherstellung und -bestückung.