В області свиготовлення друкованих плат, процеси обробки поверхні мають вирішальне значення для забезпечення електричних характеристик, механічної надійності та технологічності друкованих плат. Серед них технологія напилення олова друкованих плат стала однією з широко використовуваних технологій обробки поверхні завдяки чудовій здатності до пайки, стійкості до окислення та низькій вартості.
1, Принцип і основні переваги процесу напилення олова
(1) Аналіз принципів процесу
Процес розпилення олова на друковану плату, також відомий як вирівнювання гарячим повітрям, – це процес занурення готової друкованої плати в розплавлений олов’яний свинець або ванну для припою з -безсвинцевим сплавом олова, щоб рівномірно покрити поверхню та стінки отворів друкованої плати шаром припою. Потім надлишки припою видуваються за допомогою високо-швидкісного гарячого повітря, щоб утворити плоске, рівномірне покриття поверхні, яке добре паюється. Цей процес включає три основні етапи: інфільтрацію припою, адгезію та вирівнювання гарячим повітрям, які вимагають точного контролю температури, часу та параметрів гарячого повітря для забезпечення якості покриття.
(2) Значні технологічні переваги
Відмінна здатність до спаювання: шар розпилюваного олова може ефективно ізолювати мідну поверхню від контакту з повітрям, запобігати окисленню, забезпечувати ідеальну зварювальну поверхню для наступних процесів зварювання та зменшувати ризики віртуального зварювання та холодного зварювання.
Надзвичайна економічна-ефективність: у порівнянні з такими процесами, як хімічне осадження золота та гальванічне нанесення нікелю та золота, процес напилення олова потребує менших інвестицій у обладнання, простішого процесу, контрольованих витрат на сировину та підходить для-великомасштабного виробництва.
Гарна сумісність: підходить для різних типів друкованих плат і конструкцій, особливо стабільний при обробці поверхні багато{0}}шарових плат і плат із щільною апертурою, може ефективно заповнювати наскрізні отвори та забезпечувати надійність електричного з’єднання.
2, Детальне пояснення процесу напилення олова
(1) Процедура попередньої обробки
Видалення та очищення олії: використовуйте лужні засоби для чищення, щоб видалити плями олії, відбитки пальців та інші органічні забруднювачі з поверхні друкованої плати, гарантуючи, що мідна поверхня чиста та вільна від домішок, а також покращуючи адгезію припою.
Надання шорсткості при мікротравленні: за допомогою кислотного травильного розчину для легкого травлення поверхні міді утворюється мікрошорстка структура, яка збільшує площу контакту між припоєм і поверхнею міді та посилює ефект змочування.
Активаційна обробка: використання соляної кислоти або інших активаторів для видалення оксидної плівки на поверхні міді, підтримання міді в активному стані та створення умов для інфільтрації припою.
(2) Основна операція розпилення олова
Занурення у ванну для припою: занурте попередньо оброблену друковану плату у ванну з розплавленим припоєм, яка підтримується при температурі 245-265 градусів (зазвичай 260-275 градусів для безсвинцевих процесів), з контролем часу перебування 3-5 секунд, щоб гарантувати, що припій повністю покриває поверхню друкованої плати та стінки отвору.
Вирівнювання гарячим повітрям: після видалення друкованої плати з резервуара для припою негайно скористайтеся високошвидкісним ножем із гарячим повітрям (зі швидкістю вітру приблизно 60-80 м/с), щоб видути надлишки припою. Температура гарячого повітря повинна відповідати температурі резервуара для припою, щоб забезпечити розплавлений стан припою та вирівнювання поверхні.
(3) Етап постобробки
Промивання та сушіння водою: промийте залишки флюсу та забруднення на поверхні друкованої плати чистою водою, щоб запобігти корозії друкованої плати. Потім видаліть вологу гарячим повітрям або висушіть у вакуумі, щоб уникнути плям від води.
Перевірка якості: Візуальна перевірка, спостереження під металографічним мікроскопом та інші методи використовуються для перевірки товщини, однорідності, площинності поверхні та наявності дефектів, таких як перекриття та порожнечі в шарі напилення олова, що забезпечує відповідність стандартам процесу.
3, контроль ключових параметрів процесу напилення олова
(1) Температурні параметри
Температура резервуара для припою: надмірна температура може призвести до посиленого окислення припою та деформації підкладки друкованої плати; Якщо температура надто низька, текучість припою буде поганою, що вплине на ефект змочування. Потрібне точне налаштування залежно від складу сплаву припою, а безсвинцеві-процеси мають суворіші вимоги до контролю температури.
Температура гарячого повітря: температура гарячого повітря безпосередньо впливає на ефект вирівнювання припою. Якщо температура надто висока, припій може розбризкуватися, а якщо вона надто низька, надлишки припою неможливо ефективно видалити. Її потрібно регулювати відповідно до температури резервуара для припою.
(2) Часовий параметр
Час занурення олова: занадто короткий час занурення олова може призвести до недостатнього покриття припоєм, тоді як занадто довгий може спричинити надмірне нагрівання друкованої плати, що призведе до викривлення та деформації. Час слід оптимізувати на основі таких факторів, як товщина дошки та розмір отвору.
Час вирівнювання гарячим повітрям: Переконайтеся, що час дії гарячого повітря достатній для видалення надлишків припою, але він не повинен бути надто довгим, щоб не досягти ефекту вирівнювання після охолодження та затвердіння припою.
(3) Інші параметри процесу
Склад припою: звичайні олов’яно-свинцеві сплави (такі як Sn63Pb37) і сплави без -свинцю (такі як Sn96.5Ag3.0Cu0.5) мають відмінності в температурі плавлення, текучості, стійкості до окислення тощо, тому відповідний припій слід вибирати відповідно до вимог до продукту.
Ефективність флюсу: активність, змочуваність і залишкові характеристики флюсу впливають на ефект змочування припою та складність подальшого очищення. Необхідно вибрати відповідний вид флюсу.
4, Загальні проблеми та рішення в процесі напилення олова
(1) Нерівність поверхні
Аналіз причин: Нерівномірний тиск гарячого повітря, неправильний контроль температури та надмірна кількість домішок у резервуарі для припою можуть призвести до невідповідної товщини шару напилення олова, що призведе до таких дефектів, як нерівності та хвилі.
Рішення: Регулярно очищайте резервуар для припою, калібруйте кут і швидкість вітру гарячого повітряного ножа, оптимізуйте температурну криву та переконайтеся, що гаряче повітря рівномірно подається на поверхню друкованої плати.
(2) Закупорка отвору всередині отвору
Аналіз причин: тривалий час занурення олова, висока температура припою або недостатня активність флюсу можуть призвести до накопичення припою в отворі, що призведе до закупорки отвору.
Рішення: скоротіть час занурення, знизьте температуру припою, використовуйте більш активний флюс для паяння та додайте допоміжну випускну структуру через-отвір у проект процесу.
(3) Залишки олов’яних кульок
Аналіз причин: Надмірний тиск гарячого повітря, забруднена поверхня друкованої плати або нерівномірне розпилення флюсу можуть легко спричинити розбризкування припою та утворення залишків кульок припою.
Рішення: відрегулюйте параметри гарячого повітря, покращте -процес очищення попередньої обробки, оптимізуйте процес розпилення флюсу та забезпечте рівномірне покриття.
5, Галузеве застосування та тенденція розвитку процесу напилення олова
(1) Широко застосовні поля
Побутова електроніка: у таких продуктах, як мобільні телефони, комп’ютери та розумні будинки, технологія напилення олова забезпечує низьку-вартість і високу надійність пайки друкованих плат, задовольняючи потреби великомасштабного-виробництва.
Комунікаційне обладнання: підходить для виготовлення друкованих плат комунікаційного обладнання, такого як базові станції та маршрутизатори, забезпечуючи стабільність передачі сигналу та надійність електричних з’єднань.
Промисловий контроль: у промисловому обладнанні автоматизації та платах керування живленням технологія напилення олова адаптується до складних робочих середовищ із хорошою стійкістю до корозії та механічною міцністю.