В бързо развиващия се процес на електронни устройства, прецизността и качеството на производствения процес на платки, като основни компоненти, пряко влияят върху производителността и надеждността на електронните устройства. Theпроцес на отлагане на калай на платката, като важен член на много процеси за повърхностна обработка, заема все по-критична позиция в областта на електронното производство поради своите уникални предимства.
Изследване на принципа на процеса на отлагане на калай
Отлагането на калай на печатни платки, известно още като химическо отлагане на калай, е прецизното отлагане на слой чист калай върху медната повърхност на платка чрез химични реакции. Неговият основен принцип се основава на редокс реакции. Знаем, че медта има по-силна метална активност от калая и при нормални условия медта трудно спонтанно измества калая от разтворите на калаени соли. Въпреки това, чрез добавяне на хелатиращи агенти на медни йони като тиокарбамид към специфични разтвори за отлагане на калай, настъпи чудесна промяна. Тиокарбамидът умело се комбинира с едновалентни медни йони с ниска концентрация в разтвора, за да образува стабилни съединения, което причинява отрицателна промяна в електрохимичния потенциал на медта. По този начин калайът е по-електроположителен от медта в тази среда, което насърчава калаените йони да получават електрони от разтвора, да бъдат редуцирани и отложени върху медната повърхност, като успешно образуват равномерен и плътен калаен слой. Този процес е като внимателно хореографиран микроскопичен „химически танц“, при който всеки йон претърпява позиционна трансформация по подреден начин според установените правила, като в крайна сметка се изгражда идеална структура от калаен слой.
Значителни предимства на процеса на отлагане на калай
Добра гаранция за спояване: Платката, обработена с технология за отлагане на калай, се представя отлично по отношение на способността за запояване. Равномерно покритият слой калай върху повърхността му е като изграждане на стабилен и плавен "мост" за последващо запояване на електронни компоненти. Независимо дали се използват традиционни методи за ръчно запояване или по-ефективни съвременни процеси на запояване, като запояване с вълна и запояване с повторно запояване, печатната платка след нанасяне на калай може лесно да се справи с тях, като гарантира, че спойките са здрави и надеждни, значително намалявайки вероятността от дефекти на спойка, като виртуално запояване и разпояване. Дори след подлагане на строги екологични тестове, като непрекъснато печене при 155 градуса за 4 часа или издържане на тестове за висока температура и влажност до 8 дни (45 градуса, относителна влажност 93%), или дори подлагане на три кръга на запояване чрез претопяване, отложеният калаен слой все още може да задържи позицията си и да поддържа добра спойка, полагайки солидна основа за дългосрочната-стабилна работа на електронните продукти.
Отлични защитни характеристики: Отложеният калаен слой не само има добра спойка, но също така се представя добре по отношение на защитата. Той е като здрава "броня", която плътно покрива медната повърхност, като ефективно блокира нахлуването на кислород, водна пара и други корозивни вещества, като по този начин забавя процеса на окисление и корозия на медната повърхност и значително удължава експлоатационния живот на платката. В сравнение с процеса на галванопластика с калай, отложеният слой от калай е по-гладък и по-гладък и е по-трудно да се произвеждат интерметални съединения на меден калай по време на процеса на образуване и няма главоболие от проблема с калаените мустаци. Наличието на калаени мустаци може да причини сериозни повреди като късо съединение на веригата, а процесът на отлагане на калай успешно избягва тази скрита опасност, като допълнително подобрява надеждността и стабилността на печатната платка.
Добро подобрение на електрическата производителност: В днешната електронна ера на висока-честота и високо-скоростно предаване на сигнал, електрическата производителност на печатните платки е от решаващо значение. Дебелината на калаения слой, образуван от процеса на отлагане на калай, обикновено може да се контролира точно между 0,8-1,5 μm, което придава на печатната платка отлични електрически характеристики. Той може ефективно да издържи на множество въздействия на безоловно{6}}запояване, минимизира загубата на сигнал и смущенията по време на високо-честотно предаване на сигнала и гарантира, че сигналите могат да се предават бързо и точно върху печатни платки, осигурявайки силна техническа поддръжка за електронни продукти като 5G комуникационно оборудване и високопроизводителни компютри, които изискват изключително високи изисквания за предаване на сигнала.
Практика на концепцията за опазване на околната среда: С нарастващото глобално внимание към опазването на околната среда, индустрията за електронно производство също активно търси път на зелено и устойчиво развитие. Процесът на отлагане на калай точно съответства на тази тенденция, като изоставя тежки метални елементи като олово, които са вредни за околната среда в традиционните процеси, и е наистина екологичен и екологичен процес. В същото време отпадъчната течност, генерирана по време на процеса на отлагане на калай, може да бъде рециклирана безплатно, като допълнително намалява потенциалната вреда за околната среда и напълно демонстрира отговорността на индустрията за производство на електроника за опазване на околната среда.
Подробен процес на технологията за отлагане на калай
Предварителна подготовка: Почистване и активиране на платката: Преди отлагането на калай, платката трябва да бъде старателно и щателно почистена. Първо, използвайте специализиран обезмаслител, за да премахнете маслените петна, примесите и остатъчните оксиди от предишния процес върху повърхността на печатната платка, като гарантирате, че медната повърхност е чиста като нова. Впоследствие, чрез процеса на микроецване, остатъчният меден оксид върху медната повърхност се отстранява точно с помощта на разтвори за микроецване от серията натриев персулфат или сярна киселина с водороден пероксид и се създава грапава и равномерна медна повърхност. Тази грапава повърхност е като подготовка на „високо-качествено платно“ за последващата реакция на отлагане на калай, което може значително да подобри адхезията между слоя отлагане на калай и медната повърхност, като полага солидна основа за гладкото протичане на последващата реакция на отлагане на калай.
Основни стъпки на отлагане на калай: Изящна интерпретация на реакцията на изместване: Предварително подготвената платка влиза в резервоара за предварително потапяне и съставът на разтвора в резервоара за предварително потапяне е подобен на този на основния резервоар за калай, но има разлики в температурата и други параметри. По време на процеса на предварително потапяне върху медната повърхност бързо ще се отложи тънък слой калай с дебелина приблизително 0,1-0,15 μm. Този тънък калаен слой е като „авангардна сила“, неговото присъствие може не само ефективно да забави скоростта на започване на реакцията в основната калаена баня, правейки последващия отложен калаен слой по-фин и по-равномерен, но също така предотвратява навлизането на възможни остатъчни замърсители и оксиди в основната калаена вана след микрокорозия, като по този начин удължава експлоатационния живот на основния калаен разтвор. Впоследствие платката влиза в основната калаена баня, която съдържа ключови компоненти като метилсулфонова киселина, калаен метилсулфонат и тиокарбамид. В този „вълшебен резервоар“ реакциите на изместване продължават да се случват над тънкия калаен слой, образуван от предварително потапяне, и калаените йони се редуцират непрекъснато от разтвора и се отлагат върху тънкия калаен слой, докато дебелината на калаения слой отговаря на изисквания стандарт на клиента. В този процес фактори като скорост на линията, температура и концентрация на разтвора играят решаваща роля за контролиране на дебелината на калаения слой, точно като копчето за настройка на прецизен инструмент.
Последваща обработка: Внимателна грижа за почистване и сушене: След завършване на калайдисването на печатната платка от основната вана за калайдисване може да има малко остатъци от калайдисващ разтвор по повърхността. Ако тези решения не бъдат отстранени навреме, те могат да имат отрицателно въздействие върху работата на платката. Следователно е необходимо стриктно почистване. Първо, може да се използва гореща вода или алкално измиване за предварително отстраняване на вискозния разтвор за калайдисване, останал върху повърхността на дъската. След това дейонизираната вода може да се използва за многократни измивания, за да се гарантира, че повърхността на печатната платка е чиста и без остатъци. За да се подобри допълнително качеството на печатната платка, ще бъде извършена и обработка след потапяне. Специфични решения след потапяне, като например радиационен разтвор, ще бъдат избрани според нуждите на различните продукти за отстраняване на органични замърсители с висока полярност върху повърхността на калай и повърхността на платката, като ефективно намалява замърсяването на повърхностните йони; Разтворът RPT се използва специално за премахване на не-полярни органични замърсители от повърхността на калай, намалявайки възможността от обезцветяване на повърхността на калай след запояване с претопяване. След серия от процедури за почистване и последващо накисване, платката влиза в процеса на сушене. Чрез подходящ контрол на температурата и времето, платката се изсушава напълно, за да влезе в следващия процес в оптималното си състояние.