У процесі швидкого розвитку електронних пристроїв точність і якість процесу виготовлення друкованих плат, як основних компонентів, безпосередньо впливають на продуктивність і надійність електронних пристроїв. Theпроцес осадження олова на друкованій платі, як важливий елемент багатьох процесів обробки поверхонь, займає дедалі важливішу позицію в галузі електронного виробництва завдяки своїм унікальним перевагам.
Дослідження принципу процесу осадження олова
Осадження олова друкованої плати, також відоме як хімічне осадження олова, — це точне осадження шару чистого олова на мідній поверхні друкованої плати за допомогою хімічних реакцій. Його основний принцип заснований на окисно-відновних реакціях. Ми знаємо, що мідь має сильнішу металеву активність, ніж олово, і за нормальних умов мідь важко спонтанно витіснити олово з розчинів солей олова. Однак додавання хелатуючих агентів іонів міді, таких як тіосечовина, до конкретних розчинів для осадження олова відбулося дивовижної зміни. Тіосечовина вміло поєднується з низькою концентрацією одновалентних іонів міді в розчині, утворюючи стабільні сполуки, що викликає негативний зсув електрохімічного потенціалу міді. Таким чином, у цьому середовищі олово є більш електропозитивним, ніж мідь, що сприяє тому, що іони олова отримують електрони з розчину, відновлюються та осідають на поверхні міді, успішно утворюючи рівномірний і щільний шар олова. Цей процес схожий на ретельно відлаштований мікроскопічний «хімічний танець», де кожен іон зазнає позиційної трансформації впорядкованим чином відповідно до встановлених правил, зрештою будуючи ідеальну структуру шару олова.
Значні переваги процесу осадження олова
Гарантія хорошої паяльності: друкована плата, оброблена за технологією осадження олова, чудово працює з точки зору паяльності. Рівномірно покритий шар олова на його поверхні ніби будує стійкий і рівний «міст» для подальшої пайки електронних компонентів. Незалежно від того, чи використовуються традиційні ручні методи пайки, чи більш ефективні сучасні процеси пайки, такі як пайка хвилею та пайка оплавленням, друкована плата після нанесення олова легко впорається з ними, забезпечуючи міцність і надійність паяних з’єднань, що значно знижує ймовірність дефектів припою, таких як віртуальне паяння та відпаювання. Навіть після проходження суворих випробувань навколишнього середовища, таких як безперервне випікання при 155 градусах протягом 4 годин, або витримування випробувань високою температурою та вологістю протягом до 8 днів (45 градусів, відносна вологість 93%), або навіть проходження трьох раундів спаювання оплавленням, нанесений шар олова все ще може утримувати свою позицію та підтримувати хорошу паяність, закладаючи міцну основу для довгострокової-стабільної роботи електроніки продуктів.
Відмінні захисні характеристики: нанесений шар олова не тільки має хорошу паяність, але також добре працює з точки зору захисту. Це як міцна «броня», яка щільно покриває мідну поверхню, ефективно блокуючи проникнення кисню, водяної пари та інших корозійних речовин, тим самим сповільнюючи процес окислення та корозії мідної поверхні та значно подовжуючи термін служби друкованої плати. У порівнянні з процесом гальванічного нанесення олова, нанесений шар олова є більш гладким і гладким, і важче виробляти інтерметалічні сполуки міді та олова під час процесу формування, і немає головного болю проблеми олов’яних вусів. Наявність олов’яних вусів може спричинити серйозні несправності, такі як коротке замикання, і процес осадження олова успішно дозволяє уникнути цієї прихованої небезпеки, ще більше підвищуючи надійність і стабільність друкованої плати.
Гарне покращення електричних характеристик. У сучасну епоху електроніки з високою-частотою та високо{1}}швидкісною передачею сигналу електричні характеристики друкованих плат є вирішальними. Товщину шару олова, утвореного процесом осадження олова, зазвичай можна точно контролювати в межах 0,8-1,5 мкм, що надає друкованій платі чудові електричні характеристики. Він може ефективно протистояти численним ударам-безсвинцевого паяння, мінімізувати втрати сигналу та перешкоди під час високочастотної передачі-сигналу та гарантувати швидку й точну передачу сигналів на друкованих платах, забезпечуючи потужну технічну підтримку для електронних продуктів, таких як обладнання зв’язку 5G і високопродуктивні комп’ютери, які вимагають надзвичайно високих вимог до передачі сигналу.
Практика концепції захисту навколишнього середовища: Зі збільшенням глобальної уваги до охорони навколишнього середовища, промисловість виробництва електроніки також активно шукає шлях екологічного та сталого розвитку. Процес осадження олова точно відповідає цій тенденції, відмовляючись від елементів важких металів, таких як свинець, які є шкідливими для навколишнього середовища в традиційних процесах, і є справді екологічним та екологічно чистим процесом. Водночас відпрацьована рідина, що утворюється під час процесу осадження олова, може бути перероблена безкоштовно, що ще більше зменшує потенційну шкоду навколишньому середовищу та повністю демонструє відповідальність електронної промисловості щодо захисту навколишнього середовища.
Детальний процес технології осадження олова
Попередня підготовка: Очищення та активація друкованої плати: перед осадженням олова друковану плату необхідно ретельно й ретельно очистити. По-перше, скористайтеся спеціальним знежирювачем, щоб видалити масляні плями, домішки та залишки оксидів від попереднього процесу з поверхні друкованої плати, гарантуючи, що мідна поверхня буде чистою, як нова. Згодом, за допомогою процесу мікротравлення, залишковий оксид міді на поверхні міді точно видаляється за допомогою персульфату натрію або серії розчинів для мікротравлення з перекисом водню сірчаної кислоти, і створюється шорстка та однорідна поверхня міді. Ця шорстка поверхня схожа на підготовку «високо-якісного полотна» для подальшої реакції осадження олова, яка може значно підвищити адгезію між шаром осадження олова та поверхнею міді, закладаючи міцну основу для плавного перебігу подальшої реакції осадження олова.
Основні етапи осадження олова: Вишукана інтерпретація реакції витіснення: попередньо підготовлена друкована плата надходить у резервуар для попереднього занурення, а склад розчину в резервуарі для попереднього занурення подібний до складу основного резервуару для олова, але є відмінності в температурі та інших параметрах. Під час процесу попереднього занурення тонкий шар олова товщиною приблизно 0,1-0,15 мкм швидко осідає на поверхні міді. Цей тонкий олов’яний шар схожий на «авангардну силу», його присутність може не тільки ефективно сповільнити швидкість ініціювання реакції в основній олов’яній ванні, роблячи подальший осаджений олов’яний шар більш тонким і рівномірним, але також запобігти потраплянню можливих залишкових забруднюючих речовин і оксидів в основну олов’яну ванну після мікрокорозії, тим самим подовжуючи термін служби основного олов’яного розчину. Згодом друкована плата потрапляє в основну олов’яну ванну, яка містить такі ключові компоненти, як метилсульфонова кислота, метилсульфонат олова та тіосечовина. У цьому «чарівному резервуарі» реакції витіснення продовжують відбуватися над тонким шаром олова, утвореним попереднім зануренням, і іони олова безперервно відновлюються з розчину та осідають поверх тонкого шару олова, доки товщина шару олова не відповідатиме вимогам замовника. У цьому процесі такі фактори, як швидкість лінії, температура та концентрація розчину, відіграють вирішальну роль у контролі товщини шару олова, як і ручка регулювання точного приладу.
Додаткова обробка: ретельний догляд для очищення та сушіння: після завершення лудіння друкованої плати з основної ванни для олова на поверхні може бути залишковий розчин для лудіння. Якщо ці розчини не видалити вчасно, вони можуть мати негативний вплив на продуктивність друкованої плати. Тому потрібне ретельне очищення. По-перше, можна використовувати гарячу воду або лужну мийку для попереднього видалення в'язкого розчину лудіння, що залишився на поверхні дошки. Потім деіонізовану воду можна використовувати для кількох промивок, щоб переконатися, що поверхня друкованої плати чиста та без залишків. Для подальшого покращення якості друкованої плати також буде проведено обробку після занурення. Спеціальні розчини після занурення, такі як радіаційний розчин, будуть вибрані відповідно до потреб різних продуктів для видалення високополярних органічних забруднювачів на поверхні олова та поверхні друкованої плати, ефективно зменшуючи забруднення поверхневих іонів; Розчин RPT спеціально використовується для видалення не-полярних органічних забруднювачів з поверхні олова, зменшуючи можливість зміни кольору на поверхні олова після пайки оплавленням. Після серії очищення та обробки після замочування друкована плата переходить у процес сушіння. За допомогою відповідного контролю температури та часу друкована плата ретельно висушується, щоб увійти до наступного процесу в оптимальному стані.