Painettujen piirilevyjen valmistusprosessissa piirilevyjen tinauksella on keskeinen rooli niiden suorituskyvyn ja luotettavuuden parantamisessa. Elektroniikkateollisuuden nopean kehityksen myötä elektroniikkatuotteet ovat siirtymässä kohti miniatyrisointia ja korkeaa suorituskykyä, mikä asettaa korkeampia vaatimuksia piirilevyjen laadulle, ja myös piirilevyjen tinausprosessi saa yhä enemmän huomiota.
Piirilevyjen tinaustekniikan periaate ja prosessi
Piirilevyjen tinaus saavutetaan pääasiassa galvanoimalla, joka perustuu sähkökemiallisen pinnoituksen periaatteeseen. Galvanointisäiliössä piirilevy toimii katodina ja tina-anodi on sijoitettu säiliön sisään. Pinnoitusliuos sisältää tina-ioneja ja muita komponentteja. Kun tasavirta kulkee pinnoitusliuoksen läpi, tina-ionit liikkuvat kohti katodia (piirilevyä) sähkökentän vaikutuksesta ja saavat sen pinnalle elektroneja, jotka pelkistyvät metalliksi tinaksi ja muodostavat siten tasaisen tinapinnoitteen piirilevyn pintaan.
Koko tinausprosessi on melko monimutkainen. Ensinnäkin piirilevy on esikäsiteltävä, mukaan lukien vaiheet, kuten öljynpoisto ja mikroetsaus, jotta voidaan poistaa epäpuhtaudet, kuten öljytahrat ja oksidit piirilevyn pinnalta, saavuttaa puhdas ja aktivoitu tila ja varmistaa, että seuraava tinapinnoituskerros voi sitoutua hyvin piirilevyn alustaan. Kun esikäsittely on valmis, piirilevy asetetaan tinaussäiliöön galvanointia varten. Säätämällä tarkasti parametreja, kuten galvanointiaikaa, virrantiheyttä ja pinnoitusliuoksen lämpötilaa, varmistetaan tinapinnoitteen paksuus, tasaisuus ja laatu. Tinauksen jälkeen piirilevylle on suoritettava jälki-käsittely, kuten puhdistus, passivointi jne. pinnoitusliuoksen jäännösten poistamiseksi pinnalta ja pinnoitteen korroosionkestävyyden parantamiseksi.
Piirilevyjen tinauksen edut
Hyvä juotettavuus: Tinaisilla piirilevyillä on erinomainen juotettavuus. Elektronisen kokoonpanon prosessissa tinakerros voi muodostaa nopeasti metalliseoksen juotteen kanssa, mikä alentaa hitsauslämpötilaa ja minimoi hitsausvirheiden, kuten virtuaalisen juottamisen ja väärän juottamisen, esiintymisen, mikä parantaa huomattavasti hitsauksen laatua ja tehokkuutta. Tämä on ratkaisevan tärkeää elektronisten tuotteiden sähköliitäntöjen luotettavuuden varmistamiseksi, erityisesti korkean-tiheyden ja-tarkkuuden piirilevykokoonpanossa, jossa hyvä juotettavuus on tuotteen suorituskyvyn varmistamisen perusta.
Korroosionkestävyys: Tinapinnoitus voi toimia esteenä, joka eristää tehokkaasti kuparikalvon kosketuksesta hapen, kosteuden, syövyttävien kaasujen ja muiden ulkoisen ympäristön aineiden kanssa, mikä hidastaa kuparikalvon hapettumista ja korroosionopeutta. Tinatetut piirilevyt voivat säilyttää vakaan sähköisen suorituskyvyn, pidentää piirilevyjen käyttöikää ja parantaa elektronisten tuotteiden luotettavuutta monimutkaisissa ympäristöissä ankarissa olosuhteissa, kuten kosteudessa ja korkeissa lämpötiloissa.
Johtavuuden optimointi: Vaikka kuparilla itsessään on hyvä johtavuus, tinapinnoitus voi edelleen parantaa piirilevyjen johtavuutta. Tinalla on suhteellisen alhainen vastus. Korkeataajuisessa signaalinsiirrossa tinapinnoitus voi vähentää signaalin lähetyshäviöitä, parantaa signaalin eheyttä ja siirtonopeutta ja vastata nykyaikaisten elektronisten tuotteiden tarpeisiin nopean ja korkeataajuisen signaalin käsittelyssä.
Yleisiä ongelmia ja ratkaisuja piirilevyjen tinaukseen
Epätasainen pinnoitus: Tämä on yleinen ongelma tinausprosessissa. Mahdollisia syitä ovat pinnoitusliuoksen epätasainen jakautuminen, epäyhtenäinen virrantiheys ja piirilevyjen väärä sijoitus pinnoitussäiliössä. Ratkaisu sisältää pinnoitusliuoksen kiertojärjestelmän optimoinnin pinnoitusliuoksen tasaisen jakautumisen varmistamiseksi säiliössä; Säädä virrantiheys tarkasti ja aseta se kohtuudella piirilevyn muodon ja koon mukaan; Paranna ripustuskiinnikkeen rakennetta varmistaaksesi, että piirilevy on optimaalisessa asennossa pinnoitussäiliössä, jotta kaikki osat pinnoitetaan tasaisesti.
Riittämätön tai liiallinen pinnoitteen paksuus: Jos pinnoitteen paksuus ei täytä vaatimuksia, se vaikuttaa piirilevyn suorituskykyyn. Riittämätön paksuus voi heikentää hitsattavuutta ja korroosionkestävyyttä, kun taas liiallinen paksuus voi lisätä kustannuksia ja mahdollisesti vaikuttaa piirilevyn tasaisuuteen. Tämän ongelman ratkaisemiseksi on välttämätöntä valvoa tiukasti galvanointiaikaa ja virrantiheyttä sekä laskea ja säätää tarkasti tavoitepinnoitteen paksuuden mukaan. Samanaikaisesti tina-ionien pitoisuus pinnoitusliuoksessa on havaittava säännöllisesti ja sitä on täydennettävä pinnoitusliuoksen stabiilisuuden ylläpitämiseksi.
Pinnoitteen huono tarttuvuus: Pinnoite ei ole tiukasti kiinni piirilevyn alustaan, mikä voi helposti aiheuttaa kuoriutumista, irtoamista ja muita ilmiöitä. Tämä johtuu yleensä riittämättömästä-esikäsittelystä, piirilevyn pinnalla olevista epäpuhtauksista tai oksidikalvoista, jotka vaikuttavat pinnoitteen ja alustan väliseen sidokseen. Esikäsittelyprosessin vahvistaminen piirilevyn pinnan puhtauden ja aktivoinnin varmistamiseksi, kunkin esikäsittelyvaiheen parametrien, kuten öljynpoistoajan, mikrokorroosioasteen jne., tiukasti valvominen voi parantaa tehokkaasti pinnoitteen tarttuvuutta.