Вебинар института печатных плат

14 июня 2021 года

Президент Института Печатных плат (ICT), г-жа Эмма Хадсон, провела технический вебинар 01 июня текущего года, посвящённый наработкам в рециркуляции печатных плат (ПП), инновациям в прозрачных, гибких дисплеях и в технологии рентгенографии для определения толщины и состава металлических покрытий.

.

.

«Это время нашей ответственности за электронику и её влияние на планете» — произнёс Джек Хёринг, управляющий компании «Jiva Materials», доложивший о прогрессе в проекте «ReCollect» по рециклингу печатных плат (ПП).

Рециклинг ПП

Отмечая, что 32% всех электронных отходов составляет малое домашнее оборудование, а текущая технология рециклинга прецизионных металлов таких, как золото, серебро и палладий, охватывает измельчение и сжигание, Джек Хёринг пояснил, что фокус проекта «ReCollect» (восстановление композитных подложек для электроники) направлен на альтернативный путь утилизации отработанных ПП, выделяя трудные в обработке стеклоэпоксидные платы из цепи поставок.

Первоначальной задачей послужила возможность крупного производства подложек ПП в Великобритании, с характеристиками сопоставимыми у CEM-1 и FR-4, с рисунком схемы, сформированным по аддитивной или субтрактивной технологии. Важной вторичной задачей явилась гарантия совместимости с существующими, водными технологиями производства.

Целевым рынком служит бытовая техника и сектор домашнего применения, включая посудомойки, холодильники и моечные машины, производители которых уже имели установившиеся схемы восстановления у себя, позволяя извлекать и восстанавливать ПП на новых подложках. Запатентованное решение компании «Jiva» состоит из пожаростойкого композита натуральных волокон и полимерной смолы, растворяемой в горячей воде с получением нетоксичных Биоразлагаемых побочных продуктов, избегая энергопотребляемого рециклинга путём измельчения и сжигания, предоставляя гораздо более полное восстановление благородных металлов. Г-н Хёринг обнаружил, что растворение ПП оставляет на 60% меньше следов углерода, чем эквивалентный FR-4, а экономия пластика равна 620 грамм на квадратный метр. Конечно, если только 1% использован в европейских приложениях, то можно сохранить 100 тонн пластика.

В Британской исследовательской лаборатории «Jiva» изготовлено небольшое количество ПП для разработанного процесса рециклинга, чтобы отработать схему возврата отработавшей электроники и дать потребителям преимущество эффективно циркулирующей цепи поставок.

Г-н Хёринг представил примеры одно- и двусторонней печатной электроники на нефольгированных подложках, смонтированных с помощью проводящего серебряного эпоксида с разработанной низкотемпературной пайкой. Изготовлены фольгированные медью подложки и отработаны параметры механического сверления и фрезерования. Продемонстрирован успешный процесс травления и процессы создания проводимости в сквозных отверстиях. Подложка — термопластичная и, потенциально, литьевая для 3-мерных профилей.

Почти завершена программы испытаний независимой стороной, показавшей сопоставимость механических свойств с СЕМ-1, а электрических — с СЕМ-1 и FR-4. Пожаростойкость — наравне с показателем UL94 V-0. Запланировано представить образцы для классификации UL в 4-ом квартале 2021 года. Материал привлёк внимание изготовителей бытовой техники, светодиодного освещения и производства компьютерной периферии.

Прозрачное, гибкое освещение

Основным содержанием второй презентации стали разработки и инновации в прозрачном, гибком освещении, предоставленные д-ром Дэвидом Шау, бизнес-менеджером полупроводниковых технологий в компании «A-Gas Electronic Materials». Он пояснил, что, хотя окисел индия с оловом стал стандартом в производстве прозрачных, проводящих плёнок, и продолжает доминировать над стеклянными подложками, окисел имеет ограничения для гибких приложений. Окисел не формуем или растягиваем, не так прозрачен или проводим на пластике, как на стекле, и создание рисунка схемы — затратно.

,

,

Альтернативные материалы, включая проводящие полимеры такие, как PEDOT, серебряная нанопроволока и медь или графеновые решётки, ни один из которых не смог полностью удовлетворить обобщённым требованиям прозрачности, проводимости, доступности, стабильности в окружающей среде, гибкости и формуемости.

Разработан гибридный материал углеродные трубки — серебряная нанопроволока, который не только удовлетворяет приведённым требованиям, но также малозатратен при получении рисунка базовыми технологиями, без необходимости в лазерной подрезке с высокой точностью. Гибкая плёнка, покрытая дисперсией.

серебряной нанопроволоки в перемотке с рулона на рулон, сеткографически печаталась для создания рисунка схемы, используя

углеродные наночернила, с последующим удалением экспонированных областей серебряной нанопроволоки в мягком травителе нитрата железа для создания прозрачного рисунка прозрачной плёнки. Диапазон листового сопротивления составил от 10 до 75 Ом на квадрат.

Если использовались материалы с медной микрорешёткой, то листовое сопротивление может быть понижено до 1 Ом на квадрат.

Области применения охватывают прозрачные нагреватели, прозрачные антенны, прозрачные световые плёнки и прозрачные сенсорные датчики, имея значительный рост возможностей в автомобильной промышленности, прозрачном светодиодном и цифровом освещении.

С профилированием окончательной тонкой металлизации для пайки и проволочного монтажа: ENIG, ENEPIG, EPAG, RAIG, IGEPIG, DIG и т. д., всегда затруднительно точное измерение толщины. Оно должно быть быстрым, точным, не деструктивным и недорогим. Стандарт IPC-4552A для ENIG ссылается на методы рентгеновской флюоресценции, рекомендуя инструментарий, обсуждая процесс измерений и возможностей.

Технология рентгеновской флюоресценции

В завершающей презентации г-н Зак Дисмукес, менеджер по продукту компании «Bowman Analytics», представил новые разработки в технологии рентгеновской флюоресценции для увеличения выпуска и точности в измерении ENIG и ENEPIG.

,

,

Презентация началась с экскурса к принципам рентгеновской флюоресценции, не залезая глубоко в теоретическую физику, описав как рентгеновские лучи влияют на электроны, выталкивая часть из них и переводя на более высокие орбиты, заполняя дыры, оставленные позади. Энергетическая разница электронов, перемещающихся между орбитами, отражена фотонами с длиной волны, характерной элементу. Таким образом, рентгеновская флюоресценция относится к абсорбции специфичного излучения, вызывая повторную эмиссию излучения с различной энергией. Это стало основой спектроскопического анализа для определения элементного состава и толщины покрытия. В принципе, метод применим ко всем металлам, от алюминия до урана, при толщинах от нанометров до микронов, с возможностью измерения толщины и состава одновременно, вплоть до пяти слоёв и 25 элементов.

Последние разработки рентгеновской флюоресценции в спектроскопии улучшили стабильность и позволили статистически оценить требования стандарта IPC-4552A, наряду с сокращением времени измерения. Г-н Дисмукес объяснил преимущества широкого диапазона кремниевой технологии и поликапиллярной оптики для оптимизации фокусировки рентгеновского луча. Также, рассмотрены характеристики различных рентгеновских трубок и показаны успехи доступного ПО для автоматизации такие, как автофокусировка, распознавание рисунка, программирование по XYZ и экспорт данных пользователя для автоматического формирования отчётов.

,

,

По завершении семинара в части вопросов и ответов г-жа Эмма Хадсон поблагодарила всех участников и, особенно, технического директора ICT г-на Била Вилки за хорошую организацию мероприятия. Несмотря на исключительную успешность технических вебинаров ICT, г-жа Хадсон надеется, что вскоре можно вернуться к семинарам и симпозиумам с личным присутствием со всеми их преимуществами.

,

***********************

,

,

Компания «БалтМедиа Партнёр», находясь в членстве Британского института печатных плат, и в коммерческом партнёрстве с коллегами помогает внедрению и освоению эффективной техники и технологии на российском рынке производителей электроники.

По технологическим вопросам производства печатных плат и сборки-монтажа, связанным с электронной продукцией, следует использовать предлагаемый контакт:

Санкт-Петербург, Таллинское шоссе, 206

Тел. +7 (921) 895−1422, (812) 994−9502

Электронная почта: office@bmptek.ru

Управляющий проекта — Алексей Леонов

Подпишитесь на рассылку