Cynowe, lutowne powłoki ochronne w technologii płytek drukowanych

Cynowe, lutowne powłoki ochronne w technologii płytek drukowanych prof. dr hab. inż. JERZY BIELIŃSKI 1, mgr inż. ANETA ARAŹNA 2, dr GRAŻYNA KOZIOł 2, mgr ALICJA BIELIŃSKA 1 1 Politechnika Warszawska, Wydział Chemiczny 2 Instytut Tele- i Radiotechniczny, Warszawa Proces bezprądowego cynowania metali, jako proces galwanotechniki, jest znany od ponad wieku w licznych zastosowaniach praktycznych [1,2]. Stosowany jest, dla cynowania wyrobów ze stali i aluminium, w wariantach osadzania kontaktowego, jak i zanurzeniowego [1-3]. Wraz z rozwojem przemysłu elektronicznego, a przede wszystkim technologii płytek drukowanych (PD), rozwinęła się również technika cynowania miedzi, przy czym osadzane metodą zanurzeniową warstwy Sn zyskały tu miano powłok immersyjnych (ImSn - w międzynarodowej literaturze brak jest jednego terminu dla powłok immersyjnych cyny czy technologii wytwarzania tych powłok. Autorzy proponują prosty akronim ImSn, dogodny dla potrzeb publikacji) [2, 4-7]. Przełomem w szerszym stosowaniu powłok immersyjnych Sn było prawdopodobnie opracowanie przez IBM technologii pamięci półprzewodnikowych komputerów, wraz z zastosowaniem do tych celów nowych metod montażu układów scalonych na płytkach drukowanych [5]. Niezależnie rosła potrzeba na tego rodzaju płaskie powłoki lutowne do produkcji innych miniaturowych i wysokoprecyzyjnych PD, jak również narastał nacisk ekologiczny dla eliminacji ołowiu w elektronice [8,9]. W tych warunkach technologie osadzania powłok immersyjnych Sn rozwijały się i podlegały znacznym korzystnym zmianom, przez ponad 25 lat ich przemysłowego stosowania; są obecnie oferowane przez większość znanych światowych firm, związanych z produkcją PD [9]. Odmiany procesów bezprądowego (immersyjnego) cynowania Bezprądowe osadzanie cyny może zachodzić według kilku sposobów prowadzenia procesu redoks [10] reakcji dysproporcjonowania Sn(II) w środowisku zasadowym [11-13], redukcji kontaktowej (niezbędny styk metalu podłoża z silnie elektroujemnym metalem) [1,3] oraz procesu wymiany między cyną w roztworze a metalem podłoża [2-4,11-14]. Względy praktyczne zdecydowały (konieczność stosowania środowiska kwaśnego, trudności z podłączeniem metalu-reduktora do metalizowanego podłoża), że tylko trzeci sposób znalazł powszechne zastosowanie w technologii płytek drukowanych. Proces opiera się na przebiegu podstawowej reakcji redoks: Sn 2+ + Cu + 4SC(NH 2 ) 2 Sn 0 + [Cu(SC(NH 2 ) 2 ) 4 ] + (1) Reakcja przebiega w kierunku wydzielania metalicznej cyny, ponieważ związanie Cu(I) w silny kompleks tiomocznikowy powoduje przesunięcie potencjału redoks Cu(I)/Cu(0) do wartości bardziej ujemnych, aniżeli dla układu Sn(II)/Sn(0) [15]. W tych warunkach powstaje ogniwo, w którym miedź staje się anodą, a cyna wydziela się katodowo na miedzianym podłożu, zgodnie z równaniem (1). Tak, jak w procesach korozji, na podłożu miedzianym, zanurzonym roztworze do cynowania tworzą się bardzo liczne mikroogniwa, z naprzemiennym roztwarzaniem miedzi i wydzielaniem cyny. Wraz z upływem czasu powierzchnia obszarów wolnej miedzi maleje, zmniejsza się jednocześnie szybkość cynowania. Po czasie określonym składem i temperaturą roztworu następuje zatrzymanie przyrostu grubości warstwy Sn (zwykle przy około 2...3 µm). To ograniczenie grubości oraz wynikająca z opisanego modelu szczątkowa porowatość powłoki, należą do istotnych wad procesu immersyjnego cynowania. W warunkach rzeczywistych, szczególnie w podwyższonej temperaturze, obok wymienionej reakcji podstawowej (1), biegnie szereg szkodliwych reakcji ubocznych [14,16,17], które dodatkowo ograniczają okno procesowe zakres dopuszczalnych zmian parametrów cynowania. Publikacje z wyników badań w skali laboratoryjnej [12-17] oraz nieliczne szczegółowe opisy technologiczne [4,18] pozwoliły dodatkowo na uszeregowanie wagi poszczególnych parametrów procesu cynowania oraz zakresu ich zmian. Stwierdzono przy tym, że dużym ograniczeniem dla praktycznego wykorzystania roztworów tiomocznikowych jest dość szybkie zahamowanie szybkości cynowania wraz z nagromadzeniem się soli miedzi w roztworze [14]. W kolejnych pracach nad nowymi technologiami cynowania koncentrowano się na stopniowej eliminacji wymienionych ograniczeń przebiegu procesu oraz poprawie właściwości powłok decydujących o dobrej lutowności i trwałości. Należy tu wymienić zapobieganie tworzeniu się związków międzymetalicznych Cu-Sn w powłoce ImSn jak i zmniejszenie do minimum szybkości wzrostu tych związków oraz tworzenia się kryształów nitkowych cyny ( whiskerów ) [19-22]. Osadzanie ImSn w warunkach technologicznych Pierwsze technologie ImSn [IBM] wykorzystywały proste i zarazem tanie 3-4-składnikowe roztwory do cynowania (tab.1), zawierające chlorek cyny(ii), tiomocznik oraz HCl [4,23]. Takie kwaśne roztwory chlorkowe Sn(II) cechuje duża odporność na hydrolizę, ponieważ tworzą się kompleksy [SnCl 3 ] +, ponadto obecność HCl przeciwdziała pasywacji miedzi. Również powstające kompleksy chlorkowe [SnCl 6 ] 2 - są bardzo trwałe i nie następuje wytrącanie się osadów np. SnO 2. Tym niemniej powstawanie Sn(IV) wskutek działania tlenu z powietrza zmniejsza stężenie bardziej reaktywnych jonów Sn(II), stąd wprowadzano dodatek silnych reduktorów, które miały 78. ELEKTRONIKA 7-8/2008

wychwytywać rozpuszczający się w roztworach tlen. Te powszechnie stosowane roztwory do bezprądowego cynowania miały jednak poważną wadę; obecność chlorków oraz lotnego HCl stwarza duże zagrożenie korozyjne dla otoczenia, jak i dla dalszego użytkowania samych płytek (szkodliwe przewodnictwo powierzchniowe przy złym odpłukaniu chlorków z PD). Niekorzystne jest też tworzenie się na zimno osadów złożonych soli - kompleksów chlorkowo-tiomocznikowych, co grozi np. blokadą otworów PD, podobne kłopoty cechują również roztwory siarczanowe [24]. Alternatywą stały się roztwory oparte na nielotnym kwasie metanosulfonowym (MSA), znane już wcześniej z nowych technologii elektrochemicznego cynowania [23]. Chociaż metanosulfoniany nie tworzą bardzo silnych kompleksów z Sn(II), zapobiegają jednak skutecznie hydrolizie i utlenianiu cyny, są wyjątkowo dobrze rozpuszczalne, tak jak fluoroborany. Ważne jest, że złożona sól miedzi Cu(TM) 2 MSA*1,5H 2 O wytraca się przy ochłodzeniu roztworu do cynowania, co pozwala na periodyczne bądź ciągłe usuwanie szkodliwego nadmiaru powstających jonów miedzi [24]. Metanosulfoniany są przy tym mało szkodliwe dla środowiska, natomiast ich wadą jest nawet trzykrotnie wyższa cena roztworu z MSA w porównaniu z chlorkowym czy siarczanowym [25]. Roztwory metanosulfonianowe do osadzania ImSn są stosowane, według dostępnych danych, w technologiach oferowanych przez tak znane firmy, jak Atotech, Schloetter, Mac Dermid, Enthone [21,24,26]. Należy przypuszczać, że będą one podstawą roztworów do osadzania ImSn w większości nowych technologii bezprądowego cynowania. Dane o składzie takich roztworów są zamieszczone w nielicznych publikacjach z wyników badań (tab. 1) [12,18,27], natomiast bardziej liczne informacje patentowe są z zasady bardzo ogólne, z niezwykle szerokimi granicami zmian proponowanych parametrów procesu (np. [28]). O ile problemy związane z chemią roztworów do ImSn (utlenianie i hydroliza składników, narastanie zawartości soli miedzi) zostały, jak się wydaje, rozwiązane szybciej [18,21,24,26,29], o tyle znacznie bardziej zaawansowanych badań wymagało opracowanie warunków ograniczających wzrost związków międzymetalicznych Sn-Cu oraz kryształów nitkowych Sn dla PD (podczas magazynowania i użytkowania płytek). Znaczne przyśpieszenie takich prac wywołał na pewno zakaz stosowania ołowiu w elektronice. Poznane zostały mechanizmy procesów tak tworzenia się warstw Cu 5 Sn 6 i Cu 3 Sn, jak i wzrostu monokryształów Sn oraz co ważniejsze, ustalono związki pomiędzy strukturą osadzanej cyny a wymienionymi procesami [18,21,22,30,31,32]. Najczęściej przyjmowany mechanizm zakłada inicjowaną termicznie dyfuzję miedzi z podłoża do wnętrza ziaren cyny oraz po granicach ziaren powłoki cynowej, prowadzące do zwiększania objętości międzyfazy którą tworzy warstwa związków międzymetallicznych, wytwarzana kosztem czystej cyny. Przy dużej szybkości dyfuzji miedzi (w wysokiej temperaturze), warstwa Cu 5 Sn 6 powstaje również na powierzchni powłoki Sn, co znacznie pogarsza lutowność powłoki. Równocześnie powstające w tych warunkach duże siły nacisku międzywarstwy na ziarna cyny, powodują krystalizację - wyciskanie z tych ziaren nowych, nitkowych kryształów Sn, obserwowanych na powierzchni powłok, jako szkodliwe whiskery [22,31,32]. Powyższe założenia prowadziły do wniosku, że w technologii immersyjnego cynowania (podobnie dla elektrolitycznej cyny) albo należy zmodyfikować strukturę powłoki cynowej w kierunku zmniejszenia porowatości oraz wytwarzania dużych, najlepiej płaskich ziaren cyny, albo też trzeba możliwie skutecznie zahamować czy przynajmniej ograniczyć dyfuzję miedzi z podłoża. Nieliczne opisy technologii wskazują na stosowanie powyższych zasad, występują jednak pewne sprzeczności, które trudno wyjaśnić ze względu na zrozumiały brak szczegółów w firmowych rozwiązaniach problemów. W technologii firmy Mac Dermida [18,21] zaleca się ujednorodnienie wielkości ziaren Sn poprzez proces wstępnego cynowania w temperaturze pokojowej, poprzedzający cynowanie główne. Z kolei skład roztworu do cynowania zmieniany był przez alternatywny dodatek dwóch modyfikatorów AW1 lub AW2. Pierwszy dodatek zapewniał osadzanie dużych ziaren cyny. Drugim dodatkiem była prawdopodobnie sól metalu, który po współosadzeniu z cyną (ok.1%) hamował proces tworzenia się faz Cu-Sn. Ujednorodnienie rozmiarów ziaren Sn, przez proces poprzedzający cynowanie, zalecane jest też w technologii firmy Atotech [24]. Opisy cynowania firm amerykańskich [20,26] wskazują na stosowanie dodatków związków organicznych, które przez kompleksowanie cyny zmniejszają porowatość powłoki, wiąże się to jednak niekiedy z rozdrobnieniem ziarna [32]. Wskazywałoby to na bardziej istotną rolę porowatości powłoki, aniżeli sam rozmiar ziaren cyny; brak jest jednak w dostępnej literaturze opisu szerszych studiów morfologii takich jak makro- i mikrostruktury powłok ImSn oraz ich powierzchni. Jeszcze inne znane firmy, jak Enthone, Doduco, Cimatec, Rohm & Haas czy Schloetter, również zapewniają o rozwiązaniu problemów tworzenia faz Cu-Sn i whiskerów, jednakże nie podają istotnych szczegółów technologicznych [27,30,33-36]. Oryginalne, jedyne w skali światowej kolejne technologie ImSn, opracowała firma. Zasady kolejnych wariantów procesu cynowania są poglądowo opisane w licznych publikacjach, jednak bez ujawniania istotnych szczegółów technologicznych [19,22,37,38]. Doświadczenia ze stosowaniem ImSn według technologii u były również przedmiotem krajowych publikacji [7,39,40]. Podstawową cechą technologii jest zastosowanie podwarstwy polimeru przewodzącego na miedzi przed dalszym bezprądowym cynowaniem. Podwarstwa polimeru (polianilina) katalizuje osadzanie cyny oraz hamuje dyfuzję miedzi do powłoki cynowej. Technologia znana od 1997 roku pod nazwą ORMECON CSN (i zaawansowane CSN FF, CSN FF-W) była również licencjonowana (Unicron, Omikron Plus, Sn 7000). Obecnie firma wprowadza udoskonalone warianty pierwotnej technologii (OMN7200, CSN Nanofinish) w których proces cynowania poprzedza osadzenie podwarstwy polimeru przewodzącego (koloid o cząstkach 20...80 nm) z dodatkiem srebra (0,2%). Polimer przewodzący katalizuje osadzanie Sn o większych ziarnach, lepiej upakowanych i gładszych a dodatek Ag hamuje jeszcze efektywniej procesy interdyfuzji Cu- Sn i wzrostu whiskerów. Technologie osadzania immersyjnej cyny Przedstawiony wyżej krótki opis zasad bezprądowego cynowania w technologii wskazuje, że na całość technologii składają się i inne procesy, decydujące często o jakości otrzymywanych powłok ImSn. Technologiczne linie do cynowania składają się, zatem z kilku jednostek procesowych (tab. 2), do których, oprócz samego cynowania, należy oczyszczanie płytek do metalizacji, trawienie oraz inne, specyficzne dla danego wariantu, jak cynowanie wstępne lub podobne procesy dodatkowego przygotowania powierzchni miedzi (pre-dip, conditioning). Nieodzowne jest międzyoperacyjne płukanie wodą, niekiedy kilkukrotne np. po cynowaniu [19,26]. Na całość urządzeń technologicznych składają się niekiedy dodatkowe instalacje do okresowego lub ciągłego ELEKTRONIKA 7-8/2008 79

Tab. 1. Warunki osadzania cyny immersyjnej według danych literaturowych Tabl. 1. Immersion tin deposition operating conditions according to the literature data Autor/firma źródło Składniki roztworu Sól cyny Tiomocznik Inne dodatki Inne parametry Temperatura [ C] Czas [min] Grubość ImSn [µm] IBM 1984 [4] 0,09 M 1 M NaH2PO2 0,15M zw.zwilż. 1g/l 70-73 5-15 0,2-1,2 Rozovski 1990 [14] 0,02-0,13 M 0,25-1 M HCl 0,54 M 75 30 -- Koyanno 1991 [13] SnBF4 0,1 M 1,5 M HBF4 0,6 M 80 0,3 < 0,5 Huttunnen 2002 [12] 0,4 M 3,25 M HCl 1,5M Na3Cit 0,2M NaH2PO2 1,9M 60 30 1,4 Huttunnen 2002 [12] * 0,075 M 1,25 M MSA 1M 60 10 1.4 Koster 1999 [27] AMI Doduco 0,17M stężenie nieznane MSA, ph<1 70 10 1 Meeh 2003 [18] Mac Dermid 0,125 M stężenie nieznane stabilizator- antyutleniacz zw. antywhisker 70-75 10 1,2 LG Electron. 2007 [28] 1-30% 1-30% m/m MSA 1-30% z.zwilż.0,1-10% inne z. 0,1-20% 65 -- 0,05-0,5 MSA międzynarodowy skrót dla kwasu metanosulfonowego i jego soli Tab. 2. Sekwencja procesów w technologiach wytwarzania ImSn Tabl. 2. Process sequence in ImSn deposition technologies Firma źródło literaturowe Oczyszczanie Trawienie Pre-dip Cynowanie Zalecenia inne uwagi Adv.Pl..Tech. 1993 [41] APT-188 Na2S2O8 CIMABOND APT-884 intensywne płukanie CirTech 1998 [42] 1 min 2-etapowe płukanie AMI Doduco 1999 [27] 3 min/35oc brak 3 min 20 C 10 min/70 C Doduprint z MSA Alpha 2000 [20] R.kwaśny Na2S2O8 Dexcoat TM FST 65 C płuk po Sn 43-45 C Atotech 2000 [24] 5 min/60 C Stężony H 2 SO 4 R.inhibitora 2 min/25 C 15 m/60 C 0,85-1 µm Sn zast. soli MSA Cimatec 2000 [33] Na 2 S 2 O 8 9 min 65-70 C 2x cynowanie Enthone-Polyclad 2001 [26] 4 min/50 C +2x płukanie Na 2 S 2 O 8 +2x płukanie +2 x płukanie Flat Tin 8min/65 C +3 x płukanie optymalnie MacDermid 2003/2004 [18,21] L15 ON 2003/04 H 2 O 2 + H 2 SO 4 cynowanie wstępne 1m/25-30 C 6 min/71 C 0,75 µm 3 x płukanie Atotech 2004 [29] 1-6 min 30-40 C 25-35 C Stannadip 20-30 C Stannatech 10-15 min 60-70 C vertical 0,8-1 µm 1999 [19] Etch 7000 2 min 30 C PCB 7000 1 min/23 C CSN 7001 20 min/60 C 3 x płukanie końcowe płuk. ciepłe Sn 1,2 µm 2004 [43] ACL 7001 C MET 7000S OMP 7000 OMP 7001 CSN 7004 Sn 0,6 µm 2007 [37,38] +płukanie +płukanie Dyspersja poli aniliny 10s OMN 7200 90 s/35 C Płukanie wodą dejoniz usuwania miedzi oraz do redukcji Sn(IV), powstającej w wyniku działania powietrza na roztwór do cynowania [29]. Podobnie, jak opisy samego procesu bezprądowego cynowania, tak i opisy całości procesów technologicznych cechuje brak szczegółów, co utrudnia porównanie różnych technologii czy nawet dyskusję wariantów technologii danej firmy. Pierwszy proces w sekwencji technologicznej to oczyszczanie powierzchni miedzi PD, dla którego wymieniane są 80. ELEKTRONIKA 7-8/2008

niekiedy konkretne roztwory stosowane w danej firmie. Najczęściej wzmiankuje się o oczyszczaniu w roztworach kwaśnych, w temperaturze 30-60 C, proces trwa kilka minut (1-6 min) i następuje po nim płukanie wodą. Kolejny proces to trawienie czy raczej mikro-trawienie miedzi, często w roztworze nadsiarczanu, niekiedy w roztworze kwasu siarkowego, również z dodatkiem H 2 O 2. Zakres stosowanej temperatury procesu trawienia to 25-35 C a czas trawienia wynosi. Podobnie jak po oczyszczaniu, po trawieniu następuje płukanie wodą. Następny proces, poprzedzający bezprądowe cynowanie (pre-dip), jest już bardziej zróżnicowany pod względem funkcjonalnym, a zatem i rodzaju stosowanego roztworu. W technologii Mac Stan HSR 3 [18,21] jest to cynowanie wstępne, prowadzone w temperaturze pokojowej, powodujące ujednorodnienie stanu powierzchni podłoża dla cynowania głównego., jak opisano powyżej, stosuje w tym etapie nanoszenie cienkiej warstwy polimeru przewodzącego (polianiliny, z dodatkiem srebra w najnowszych wariantach technologii). Podobny efekt ujednorodnienia powierzchni miedzi osiąga się w technologii Stannatech przez zastosowanie specjalnego inhibitora [12]. Wzmiankowane jest też stosowanie samego kwasu metanosulfonowego, prawdopodobnie dla przeciwdziałania hydrolizie cyny w następnym procesie bezprądowego cynowania. Proces poprzedzający cynowanie, pomimo różnych funkcji stosowanych roztworów, prowadzi się krótko () i z reguły w niskiej temperaturze (20-30 C). Podobnie, jak dla etapu pre-dip, również dla ostatniego procesu bezprądowego cynowania nie są znane szczegółowe składy stosowanych roztworów (poza ich firmowymi nazwami). Dotyczy to nie tylko stężeń składników, ale i składu funkcjonalnego roztworów (opisy wskazują tym niemniej, że są to roztwory z tiomocznikiem). Jedynie opisy firmowe Mac Dermida, Atotech i Doduco wyraźnie potwierdzają, że są to roztwory metanosulfonianowe. Dla innych firm można jedynie przypuszczać stosowanie MSA na podstawie wzmianek czy zaleceń użytkowania (np. roztwory ). Proces cynowania prowadzi się w podwyższonej temperaturze (zakres 60-80 C), jedynie w najnowszych wariantach technologii roztworu wynosi 35 C). Podkreśla się jednak, że zbyt wysoka cynowania może prowadzić do uszkodzenia fotorezystu, podobnie szkodzi zbyt długi czas osadzania, który zawiera się w granicach 6-20 min (znowu za wyjątkiem OMN 7200 tylko 1,5 min). Wymagania intensywnego odprowadzania soli rozpuszczanej miedzi z powierzchni PD powodują, że w licznych przypadkach zalecane czy preferowane jest stosownie horyzontalnych linii technologicznych [18,26,33]. We wczesnych wariantach technologii zalecany był również płaszcz azotowy nad wanną do cynowania w celu zapobieżenia zbyt szybkiemu utlenianiu soli Sn(II). Wreszcie prawie wszędzie zaleca się bardzo staranne płukanie po procesie cynowania, z reguły trzykrotne (woda ciepła, 2 razy zimna), nawet z końcowym użyciem wody demineralizowanej. Wszystkie wymienione etapy technologii wytwarzania ImSn wpływają, chociaż w różnym stopniu, na właściwości otrzymanej powłoki cynowej. Grubość powłoki zależy od parametrów procesu bezprądowego cynowania i wyznaczana jest przez wymagania technologii PD [44]. W początkowych okresach technologii (wprowadzonej w Europie około 1993 oraz w USA około 1997) zalecano stosowanie powłok ImSn o grubości nieco poniżej 1 µm [33,41,42]. Wyniki testów z zastosowaniem kilkukrotnego ogrzewania PD oraz doświadczenia wynikłe z dłuższego czasu składowania płytek, doprowadziły do nowych zaleceń, aby wytwarzać powłoki o grubości co najmniej 1,1 µm [21,29,44,45]. Badaniom grubości powłok i ich zmian towarzyszyły stale testy lutowności, badania składu, struktury topografii powierzchni i porowatości [18,21-24,30,31,45]. Szczegółowy opis licznych badań właściwości fizykochemicznych ImSn będzie przedmiotem oddzielnej publikacji. Technologie osadzania ImSn są już stosowane przez polskich producentów PD. Ankieta wykonana w 2001 roku wykazała dopiero szersze zainteresowanie wprowadzeniem tej technologii [46]. Wysiłki licznych przedsiębiorstw oraz ITR [47] doprowadziły do zakupu różnych licencji, o czym świadczą np. aktualne ogłoszenia zamieszczane w Internecie. Podsumowanie Wytyczne dyrektywy RoHS, wprowadzonej przez Unię Europejską od 1 lipca 2006 r., spowodowały m.in. konieczność eliminacji ołowiu w sprzęcie elektronicznym. W rezultacie konwencjonalne powłoki SnPb są zastępowane przez różne powłoki bezołowiowe, jak OSP, Au/Ni-P, powłoki immersyjne cyny i srebra, a także powłoki HAL z użyciem stopów bezołowiowych cyny. Wśród wymienionych, powłoki cyny immersyjnej zajmują obecnie trwałą pozycję, jako bezołowiowe powłoki ochronne w nowoczesnych technologiach płytek drukowanych. Szczególnie chętnie są stosowane w Europie, ale również inni wiodący producenci płytek z USA i Azji stosują ten typ powłok do określonych rodzajów wyrobów. Przegląd dostępnej literatury wykazał liczne początkowe trudności z technologiami, jak pogorszenie lutowności po kilkakrotnym przetopieniu oraz po wielomiesięcznym składowaniu. Zastrzeżenia budziło łatwe tworzenie wiskersów oraz niekiedy, zła odporność korozyjna (ślady chlorków na powierzchni płytek). Przedstawiona powyżej stopniowa ewolucja technologii osadzania ImSn doprowadziła do opracowania nowych wariantów firmowych, które nie wykazują powyższych wad i przy stosunkowo niskiej cenie wytwarzania, mogą pozwolić na długie utrzymanie udziału tych powłok w światowej produkcji płytek drukowanych. Opracowanie wykonane w ramach prac statutowych Politechniki Warszawskiej oraz prac badawczych Instytutu Tele- i Radiotechnicznego Literatura [1] Żak T. i in.: Poradnik galwanotechnika. wyd.1, WNT, Warszawa 1973; Żak T., Kolanko Z., wyd.2, WNT, 1985; Olszewski J., wyd.3, WNT, Warszawa 2002. [2] Lowenheim F.: Modern Electroplating. John Wiley a. Sons, New York 1974. [3] Lajnier V.: Zaszczitnyje pokrytija mietallov. Metallurgija, Moskva 1974. [4] Kovac Z., Tu K.: Immersion tin: its chemistry, metallurgy, and application in electronic packaging technology. IBM J.Res.Develop., 28(6), 1984, pp. 726. [5] Michalski J.: Technologia i montaż płytek drukowanych. WNT, Warszawa 1992. [6] Bieliński J., Bielińska A., Kozioł G.: Bezprądowa metalizacja w elektronice. Elektronika, 42(10), 2001, s. 22. [7] Kozioł G.: Płytki drukowane z wysokolutowną powłoką cynową przeznaczone do lutowania bezołowiowego. Elektronika, 46(9), 2005, s. 27. [8] Kisiel R.: Podstawy technologii dla elektroników. Wyd. BTC, Warszawa 2005. [9] Bieliński J, Araźna A., Kozioł G., Bielińska A.: Zalety i wady bezołowiowych powłok ochronnych płytek drukowanych. Elektronika 49(3), 2008, s. 83. [10] Bieliński J., Bielińska A.: Inżynieria Powierzchni, Bezprądowe osadzanie metali aktualny stan teorii i praktyki. 10(4), 2005, s. 10. [11] Molenaar A., Coumans J. : Surface Technology. Autocatalytic tin deposition, 16, 1982, pp. 265. ELEKTRONIKA 7-8/2008 81

[12] Huttunen-Saarivirta E., Tiainen T.: Autocatalytic tin plating in the fabrication of tin-coated copper tube. J.Mater.Processing Technol., 170, 2005, pp. 211. [13] Koyano H., Koto M., Uchida M.: Electroless tin plating through disproportionation, Plating Surface Finishing, 78(7), 1991, pp. 68. [14] Rozovskij G., Petretyte L., Gavrilov G., Karagiozova Z.: Copper Behavior During Immersion Deposition of Tin, Plating Surf.Finish., 77(4), 1990, pp. 60. [15] Dobreva Ek., Petrova M., Petrov Chr.: Stromlose Zinnabscheidung aus sauren Elektrolyten. Oberflaechen Polysurfaces, 44(5), 2003, pp.18; 44(6), 2003, pp. 25. [16] Bieliński J., Araźna A., Rzepka A.: Bezprądowe cynowanie miedzi w procesie wymiany. Inżynieria Powierzchni 11(4), 2006, s. 32. [17] Bieliński J., Araźna A., Brzozowski M., Bielińska A.: Bezprądowe osadzanie cyny na miedzi z roztworów tiomocznikowych. Ochrona przed Korozją, 48(11A), 2005, s. 143. [18] Meeh P.: Chemisch Zinn eine bewaehrte Leiterplatten-Endoberflaeche. Prod.Leiterplat.u.Systemen, 4(7), 2003, pp. 1030, 4(9), 2003, pp. 1346. [19] Wessling B.: Use of Organic Metal to enhance the operating window and solderability of immersion tin. Circuit World, 25(4), 1999, pp.8. [20] Ormerod D.H.: Immersion tin as a high performance solderable finish for fine pitch PWBs. Circuit World, 26(3), 2000, pp. 11. [21] Meeh P.: Immersion tin: a proven final finish for printed circuit boards providing reliable solderability and marginal formation of tinwhiskers. Circuit World, 31(1), 2004, pp. 28. [22] Schroeder S.: Superior, whisker-reduced immersion tin technology. Circuit World, 31(4), 2005, pp. 42. [23] Jordan M.: The Electrodeposition of Tin and its Alloys. Eugen G.Leutze Verlag, Saulgau 1995. [24] Johal K., Schreier H.J.: Novel Immersion Tin Finish for Multiple Soldering of Surface Mount Packages. IPC 2000 Conf., Paper S03-02-1/9, San Diego 2000; [25] Carano M.: Tin Plating. Plating Surf. Finish., 91(8), 2004, pp.35. [26] Ormerod D.: Production Application of Flat Solderable Tin Finishes: Some Practical Considerations. Products Finishing on Line, July 2001; www.phonline.com/articles/070102.html; [27] Koester F., Meisriemel O.: Finish-Oberflaechen. Weiterentwickelte Chemisch-Nickel/Gold und Chemisch-Zinn Verfahren. Metalloberflaeche, 53(11), 1999, pp.17. [28] LG Electronics In., Patent US Nr 7 255 802 (2007). [29] Walz D., Immersion Tin Stannatech ; Mat. konf. Międzyzdroje 2004,www.eldos.com.pl/Cyna%20chemiczna%20Stannatech%202000H.pdf [30] Chan C., Tong K., Kwok R.: Intermetallic compound formation and solderability for immersion tin. Circuit World, 32(4), 2006, pp.3. [31] Chen Y., Wang Y., Wan C.: Micro-structural characteristics of immersion tin coatings on copper circuitries in circuit boards. Surf.Coat.Technol., 202, 2007, pp. 417. [32] Schetty R., Sepp B.: Implementation of Lead Free Component Finishes in Mass Production. Metal Finish., 54(10), 2006, pp. 50. [33] Red., Prod.Leiterplat.u.Systemen, Inboard favorisiert Unicron als Oberflaeche, 2(12), 2000, pp. 1888. [34] Red., Dodustan Chemisch Zinn neue Perspektiven fuer die Leiterplattentechnik, Galvanotechnik, 93(4), 2002, pp. 1014. [35] Enthone Immersion Tin Seminar., Stannostar GEM Plus Mechanism; 2000, www.p2sel.com/download/seminar.pdf ; [36] Schloetter Galvanotechnik - Immersion Tin SN 30-1 (2006); www.schloetter.com [37] Wessling B., Thun M., Arribas-Sanchez C., Glesson S., Posdorfer J., Rischka M., Zeysing B., Arendt N.: Innovative Endoberflachen mit dem Organischen Metall. Prod.Leiterplat.u.Systemen, 9(10), 2007, pp. 1876. [38] Wessling B., Nanotechnologie fur Leiterplatten Endoberflachen, Prod.Leiterplat.u.Systemen, 9(11), 2007, pp. 2124. [39] Wessling B., Schroeder S.: Lead-free surface finishes a comparison of various alternatives with HASL. New developments in organic metal based Immersion Tin, Elektronika, 42(10), 2001, s. 46. [40] Marcinkowska Z., Biegański R.: Alterantywne dla stopu Sn-Pb technologie powłok ochronnych na polach lutowniczych obwodów drukowanych. Elektronika 42(10), 2001, s. 50. [41] Red., APL setzt auf Chemisch-Zinn-Schichten als HAL-Alternative, Galvanotechnik, 84(10), 1993, pp. 3495 [42] Edgar R.: Immersion White Tin. Print.Circuit Fabr., 21(12), 1998, pp. 38. [43] Arendt N., Benz V., Letterer M., Merkle H., Schroeder S., Wessling B.: Zinnabscheidung durch Organisches Metall und neuem Sandwich-Schichtaufbau, Prod. Leiterplat. u. Systemen, 6(12), 2004, pp. 2045. [44] IPC-4554 Final Draft II, Specification for Immersion Tin Plating for Printed Circuit Boarads, January 2006. [45] Lamprecht S.: An investigation of the recommended immersion tin thickness for lead-free soldering. Circuit World, 31(2), 2005, pp. 15. [46] Red., Producenci obwodów drukowanych w Polsce. Elektronik, 5, 2001, s. 26. [47] Kozioł G.: Bezołowiowe powłoki ochronne płytek drukowanych w procesach lutowania bezołowiowego doświadczenia z projektu GreenRoSE. Elektronika, 47(8), 2006, s. 30. Odporna adaptacyjna korekcja charakterystyki kanału w transmisji z modulacją M-QAM mgr inż. GUSTAW MAZUREK, dr inż. JACEK FALKIEWICZ, dr hab. inż. JERZY SZABATIN prof. nzw. PW Politechnika Warszawska, Instytut Systemów Elektronicznych Podczas transmisji sygnały telekomunikacyjne zawsze doznają różnego rodzaju zniekształceń. Stosowanymi w praktyce kanałami transmisyjnymi są przewody koncentryczne, linie dwuprzewodowe i światłowody w transmisji przewodowej oraz troposfera i jonosfera w transmisji bezprzewodowej. Każdy z tych kanałów może powodować zniekształcenia sygnału, takie jak echa wynikające z odbić sygnału, czy też filtracja prowadząca do degradacji jego widma. W przypadku cyfrowej transmisji informacji istotnym czynnikiem powodującym zniekształcenia sygnału jest dyspersja, wynikająca z ograniczonej szerokości pasma przenoszenia kanału. Rezultatem występowania tego zjawiska są interferencje międzysymbolowe ISI (ang. Intersymbol Interference). Mechanizm ich powstawania polega na zawężaniu pasma zajmowanego przez przesyłany sygnał w wyniku splotu tego sygnału z odpowiedzią impulsową kanału transmisyjnego. Następstwem przejścia ciągu symboli przez kanał o zawężonym paśmie jest ich rozmycie w dziedzinie czasu. Symbole transmitowane przed i po rozważanym symbolu nakładają się na bieżący symbol i utrudniają lub wręcz uniemożliwiają jego poprawną detekcję w odbiorniku. Poziom interferencji międzysymbolowych zależy od szybkości przepływu danych. Ogólnie rzecz biorąc można powiedzieć, że wszystkie kanały fizyczne wprowadzają interferencje typu ISI, jeśli rozważa się odpowiednio wysokie przepływności. Im szybkość modulacji (tzn. częstotliwość przesyłania symboli, wyrażona w Hz) bliższa jest szerokości pasma kanału, tym wyraźniej objawiają się interferencje ISI. Doskonale 82. ELEKTRONIKA 7-8/2008