PCB Blogu - PCB kartında saf kalay elektrokaplamanın kusurları

1. Girişï¼šBaskılı devre kartlarının üretim sürecinde, çoğu üretici, maliyet faktörleri nedeniyle görüntüleme için hala ıslak film teknolojisini kullanıyor, bu da kaçınılmaz olarak "akma, parlak kenar (ince kalay)" gibi sorunlara ve saf kalay elektrolizle kaplanırken diğer istenmeyen sorunlara neden olacaktır. grafiklerde. Bunu göz önünde bulundurarak, yıllar içinde özetlediğim saf kalay kaplama işleminin ortak sorunlarının çözümlerini sizinle tartışacağım. Bunlar arasında devre kartlarının galvanik işlemi kabaca şu şekilde sınıflandırılabilir: asit parlak bakır galvanik, nikel/altın galvanik ve kalay galvanik. Makale, devre kartı işleme sürecini, galvanik işlem teknolojisini ve işlem akışını ve ayrıca belirli çalışma yöntemlerini tanıtmaktadır. Proses akışı: dekapaj-tam tahta bakır kaplama-desen transferi-asit yağdan arındırma-ikincil karşı akım durulama-mikro-aşındırma-ikincil karşı akım durulama-asit ıslatma-kalay kaplama-ikincil ters akım durulama-karşı akım durulama-asit ıslatma-kalıp kaplama Bakır - ikincil ters akım durulama - nikel kaplama - ikincil su ile yıkama - sitrik aside daldırma - altın kaplama - geri kazanım - 2-3 dereceli saf su ile yıkama - kurutma.

2. Islak film levhanın "sızıntı kaplama" nedenlerinin analizi (saf olmayan kalay şurubunun kalite sorunu)

2.1 Serigrafiden önce fırçalanan bakır yüzey, bakır yüzey ile ıslak yağ filmi arasında iyi bir yapışma sağlamak için temiz olmalıdır.

2.2 Islak filmin maruz kalma enerjisi düşük olduğunda, ıslak filmin ışıkla sertleşmesi tamamlanmayacaktır ve saf kalayın elektrokaplamaya karşı direnci zayıf olacaktır.

2.3 Islak filmin ön pişirme parametreleri makul değildir ve fırının yerel sıcaklık farkı büyüktür. Işığa duyarlı malzemenin termal kürleme işlemi sıcaklığa duyarlı olduğundan, düşük sıcaklık eksik termal kürlemeye yol açacak ve böylece ıslak filmin saf kalay kaplamaya direncini azaltacaktır.

2.4 Son kürleme/kürleme işleminin olmaması, saf kalay kaplamaya karşı direnci azaltır.

2.5 Saf kalay kaplanmış levhalar iyice yıkanmalıdır. Aynı zamanda, her pano bir rafa veya kuru panoya yerleştirilmelidir ve panoların istiflenmesine izin verilmez.

2.6 Islak film kalitesi sorunları.

2.7 Üretim ve depolama ortamının ve zamanın etkisi. Kötü depolama ortamı veya uzun süreli depolama, ıslak filmin şişmesine ve saf kalay kaplamaya karşı direncinin azalmasına neden olur.

2.8 Islak film, kalay silindirdeki saf kalay hafif ajan ve diğer organik kirleticiler tarafından saldırıya uğrar ve çözülür. Kalay kaplama tankının anot alanı yetersiz olduğunda, akım verimliliği kaçınılmaz olarak azalacaktır ve elektrokaplama işlemi sırasında oksijen gelişimi (galvanik kaplama prensibi: anot oksijen gelişimi, katot hidrojen gelişimi). Akım yoğunluğu çok yüksekse ve sülfürik asit içeriği yüksekse, katot, ıslak filme saldıracak ve kalay penetrasyonunun (yani "sızıntı kaplaması" olarak adlandırılan) oluşmasına yol açan hidrojen geliştirecektir.

2.9 Sıyırma çözeltisinin (sodyum hidroksit çözeltisinin) yüksek konsantrasyonu, yüksek sıcaklık veya uzun ıslatma süresi, kalay akışı veya çözünmüş kalay (yani "sızıntı kaplaması" olarak adlandırılır) üretecektir.

2.10 Saf kalay kaplamanın akım yoğunluğu çok yüksek. Genel olarak, ıslak filmin kütle akım yoğunluğu 1.0 ile 2.0A/dm2 arasında uygundur. Bu mevcut yoğunluk aralığının ötesinde, bir miktar ıslak film kalitesi "sızıntı kaplamaya" eğilimlidir.

3. İksir sorununun neden olduğu "sızıntı kaplama"nın nedenleri ve iyileştirme önlemleri

3.1 Sebep: Sıvı ilaç sorunu "sızıntı kaplama" oluşumuna yol açar, esas olarak saf kalay hafif ajan formülüne bağlıdır. Hafif ajanın güçlü bir penetrasyon kabiliyeti vardır ve galvanik kaplama işlemi sırasında ıslak filme yapılan saldırı "sızma" meydana getirir. Yani, çok fazla saf kalay ışık ajanı eklendiğinde veya akım biraz fazla büyük olduğunda, "sızıntı kaplama" meydana gelir. Normal akım işletimi altında, ortaya çıkan "sızıntı kaplama", çok fazla saf kalay ışık ajanı gibi iksirin kontrolsüz çalışma koşullarıyla ilgilidir. , yüksek akım, yüksek kalaylı sülfat veya sülfürik asit içeriği vb., bunlar ıslak film üzerindeki saldırıyı hızlandıracaktır.

3.2 İyileştirme önlemleri: Çoğu saf kalay parlatıcının performansı, akımın etkisi altında ıslak filme karşı daha agresif olduklarını belirler. Islak filmli saf kalay kaplamanın "akmasını" azaltmak için, normal zamanlarda ıslak film kaplama saf kalay üretilmesi tavsiye edilir. Yönetim kurulu üç şey yapmalıdır:

1) Saf kalay ışık ajanı eklenirken, az miktarda izlenmelidir ve kaplama çözeltisindeki saf kalay hafif ajanın içeriği genellikle alt sınırda kontrol edilir;

2) Akım yoğunluğu izin verilen aralık içinde kontrol edilir;

3) Alt limitte kalay sülfat ve sülfürik asit içeriği kontrolü gibi iksir bileşiminin kontrolü de "sızıntı kaplamasını" geliştirmek için faydalı olacaktır.

Dördüncüsü, pazar saf teneke ışık ajanının özellikleri

4.1 Bazı saf kalay parlatıcılar akım yoğunluğu ile sınırlıdır ve nispeten dar bir çalışma aralığına sahiptir. Bu tür saf kalay parlatıcılar genellikle ıslak film "akmasına" eğilimlidir. Kalay sülfat, sülfürik asit ve akım yoğunluğunun çalışma parametrelerini göreceli olarak kontrol eder. İzin verilen standart aralık da dardır;

4.2 Bazı saf kalay parlatıcılar, çok çeşitli akım yoğunluğu işlemleri için uygundur. Bu tür saf kalay parlatıcının ıslak film "kanaması" üretmek genellikle kolay değildir. Nispeten, kalay sülfat, sülfürik asit ve akım yoğunluğu için çalışma koşulu parametre kontrolüne izin verilen standarttır. geniş aralık;

4.3 Bazı saf kalay parlatıcılar, ıslak filmin kenarında "eksik kaplama, sızıntı kaplama, kararma" ve hatta "parlamaya" eğilimlidir;

4.4 Bazı saf kalay parlatıcılar, ıslak filmin kenarında "parlaklık" sorununa neden olmazlar (pişirme veya UV kürleme yok), ancak yine de fırınlama veya UV kürleme ile iyileştirilebilen bir "akma" sorunu vardır. geliştirmek. Islak film levha üzerine saf kalay kaplama işleminden önce, fırınlama veya UV kürleme işlemi olmaksızın çizgi kenarının "parlaklık ve sızıntı kaplaması" sorunu yoktur. Şu anda piyasada gerçekten çok az saf kalay parlatıcı var. Spesifik işlem, farklı şurup tedarikçileri tarafından sağlanan saf kalay parlatıcıların özelliklerine dayanmalıdır ve çalışma akımı yoğunluğu, sıcaklık, anot alanı, kalay sülfat, sülfürik asit ve kalay parlatıcı içeriği gibi parametreler sıkı bir şekilde kontrol edilmelidir.

5. Islak film levhası üzerindeki saf kalay kaplamanın neden olduğu çizgi kenarının "parlaklığının" nedeni

Saf kalay hafif ajan formülü genellikle organik çözücü içerdiğinden ve ıslak yağ filminin kendisi organik çözücüden ve diğer malzemelerden oluştuğundan, ikisi arasında uyumsuzluk, özellikle çizginin kenarının "parlaklığı" vardır. Çizgi kenarlarının "parlaklığı" ile ilgili faktörler:

5.1 Saf kalay cilası (normal şartlar altında formül organik çözücüler içerecektir);

5.2 Akım yoğunluğu düşüktür (akım yoğunluğu ne kadar düşükse, çizginin kenarında "parlaklık" üretmek o kadar kolay olur);

5.3 Fırın tepsisinin koşulları tutarsız (pişirme tahtasının temel amacı, ıslak yağ filminin organik çözücüsünü uçurmaktır);

5.4 Serigrafi ıslak yağ filminin kalınlığı eşit değildir (yağ filmi ne kadar kalınsa, "parlaması" o kadar kolay olur);

5.5 Islak yağ filminin kalitesi (galvanik saf kalay iksiriyle eşleşmesi için ıslak yağ filmini seçin);

5.6 Ön işlemde asitli yağ gidericinin kalitesi (iyi bir asitli yağ gidericinin seçilmesi, yalnızca çözeltinin suyla yıkanabilirliğini arttırmakla kalmaz, aynı zamanda yağ gidermeden sonra bakır yüzeyinde kalma olasılığını da büyük ölçüde azaltır);

5.7 Kaplama çözeltisinde aşırı kalay ışığı maddesi (çok fazla kalay hafif maddesi, kaplama çözeltisinin organik kirlenmesine neden olur, ıslak film teneke levhanın üretim kapasitesinin artmasıyla kalay silindiri kirletmesini önlemek için, 8 saat karbon çekirdek filtrasyon, her hafta 5ASF, 10ASF ve 15ASF akım yoğunluğu ile 5 saat, 2.5 saat ve 0.5 saat elektroliz yapılırken aynı zamanda her yarım ayda bir gerçekleştirilir);

5.8 Sıcaklıkla ilgilidir (sıcaklık ne kadar yüksekse, düşük potansiyel bölgenin konumu o kadar düzensizdir ve test, sıcaklık ne kadar yüksek olursa, çizgi kenarının "parlaklığını" üretmenin o kadar kolay olduğunu kanıtlar. Ek olarak , yüksek sıcaklık Sn2+ oksidasyonunu ve katkı maddelerinin tüketimini hızlandırır.);

5.9 Zayıf iletim (zayıf iletim, doğrudan akım yoğunluğunun ciddi şekilde düşük olmasına neden olur, akım yoğunluğu 10ASF'den düşük olduğunda, hattın kenarının "parlama" olasılığı vardır).

5.10 Islak film levhası uzun süre saklanmalıdır (ıslak film kaplı saf teneke levha, nispeten iyi bir ortama sahip bir atölyede saklanmalı ve depolama süresi 72 saati geçmemelidir. Grafik galvanik işlemindeki personel, levhayı üretim koşullarına göre alın, ancak elektrokaplama atölyesinde saklama süresi 72 saati geçmemelidir.12 saat);

5.11 Saf kalay kaplama banyosunun yetersiz anot alanı (kalay kaplama banyosunun yetersiz anot alanı, galvanik kaplama işlemi sırasında kaçınılmaz olarak daha düşük akım verimliliğine ve oksijen oluşumuna yol açacaktır. Anotun katot alanına oranı genellikle 2~3:1'dir ve standart saf kalay banyosu anot aralığı, amacı yeterli anot alanı sağlamak olan yaklaşık 5 cm'dir). Bu nedenle, bazı kötü problemler aslında belirli bir sürecin göze çarpmayan detaylarından kaynaklanmaktadır. Bunu birden fazla yönden düşündüğünüz sürece, sorunun anahtarını bulabilir ve çözebilirsiniz.

6. Piyasadaki ıslak film kalitesinin avantaj ve dezavantajlarına hakim olun

Kaliteli bir ıslak film, çizgi kenarının "parlaklığını" azaltmak için çok faydalıdır, ancak tamamen ortadan kaldırılamaz. Ayrıca, saf kalay levha için daha uygun olan yağ filminin mutlaka iyi bir yağ filmi olması gerekmez. Aşağıda, ıslak filmin kalite özellikleri kısaca tanıtılmaktadır:

6.1 İyi bir ıslak film "sızıntı kaplama" üretmek kolay değildir, mevcut yoğunluk yüksek olduğunda yağ filmi kolayca kırılmaz ve filmin çıkarılması nispeten kolaydır;

6.2 Bazı ıslak filmler gerçekten de çizgi kenarının "parlaklık" sorununu azaltmada belirli bir rol oynayabilir, ancak filmi çıkarmak nispeten zordur. Bu tür ıslak yağ filmleri, çok çeşitli akım yoğunluğu işlemine sahip iksirler için uygun değildir ve biraz daha yüksek bir akım yoğunluğunun üretilmesi kolaydır. "Kaplama, film sandviçi, kararma" ve hatta yağ filminin bozulması ve diğer sorunlar.

Galvanik kalay ile ilgili olarak, 1) amaç ve işlev: grafik elektrokaplamada saf kalayın amacı, devre aşındırmasını korumak için metal korozyon önleyici katman olarak esas olarak saf kalay kullanır; 2) banyo esas olarak kalay sülfat, sülfürik asit ve katkı maddelerinden oluşur; kalay sülfat içeriği kontrol edilir Yaklaşık 35 gram/litrede, sülfürik asit yaklaşık %10'da kontrol edilir; kalay kaplama katkı maddelerinin eklenmesi genellikle bin amper saat yöntemiyle veya fiili üretim levhası etkisine göre tamamlanır; galvanik kalay için mevcut hesaplama genellikle 1.5 amper/desimetrekaredir. Tahta üzerine kaplanabilecek alanla çarpın; teneke silindirin sıcaklığı, genellikle 30 dereceden fazla olmayan oda sıcaklığında ve 22 derecede daha kontrollü tutulur, bu nedenle yaz aylarında sıcaklık çok yüksek olduğundan, teneke silindir için bir soğutma sıcaklık kontrol sistemi kurulması önerilir. ; 3) Proses Bakımı: Her gün bin amper saate göre kalay kaplama katkı maddelerini zamanında doldurun; filtre pompasının düzgün çalışıp çalışmadığını ve hava kaçağı olup olmadığını kontrol edin; 2-3 saatte bir, katot iletken çubuğunu temizlemek için temiz, ıslak bir bez kullanın; her hafta Kalaylı sülfatı (1 kez/hafta) ve sülfürik asidi (1 kez/hafta) kalay silindirde düzenli olarak analiz edin, Hall hücre testi yoluyla kalay kaplama katkı maddelerinin içeriğini ayarlayın ve ilgili hammaddeleri zamanında yenileyin; anot iletken çubukları ve tankları her hafta temizleyin Gövdenin her iki ucundaki elektrik konektörleri; her hafta 6 ila 8 saat 0,2 ila 0,5 ASD düşük akımla elektroliz; anot torbasının her ay hasar görüp görmediğini kontrol edin ve hasarlı olanı zamanında değiştirin; ve anot torbasının dibinde birikmiş anot çamuru olup olmadığını kontrol edin, gerekirse zamanında temizlenmelidir; ayda 6 ila 8 saat karbon çekirdekli sürekli filtrasyon ve safsızlıkları gidermek için düşük akımlı elektroliz; her altı ayda bir, banyo sıvısının kirlilik durumuna göre büyük ölçekli arıtmanın (aktif karbon tozu) gerekli olup olmadığı belirlenir; iki haftada bir Filtre pompasının filtre elemanını değiştirin; 4) Ana işlem prosedürü: A. Anodu çıkarın, anot torbasını çıkarın, anot yüzeyini bakır bir fırça ile temizleyin, durulayın ve kurulayın, anot torbasına koyun ve bekleme için asit tankına koyun B Anot koyun Torba 6 ila 8 saat %10'luk kostik solüsyonunda ıslatılır, suyla durulanır, ardından %5 seyreltik sülfürik asitte ıslatılır, suyla durulanır ve daha sonra kullanılmak üzere kurutulur; C. Tank sıvısını bekleme tankına aktarın ve litre başına 3 ila 5 gram basın. Aktif karbon tozu, tank sıvısında yavaşça çözülür. Çözünme tamamlandıktan sonra 4-6 saat adsorbe edilir. Tank sıvısı, 10um PP filtre elemanı ve filtre yardımcı tozu ile temizlenmiş çalışma tankına filtre edilir. 0'a göre. 2-0. 5ASD akım yoğunluğu 6 ila 8 saat boyunca düşük akım elektrolizi, D. Laboratuvar analizinden sonra, tanktaki sülfürik asit ve kalay sülfat içeriğini normal çalışma aralığı içinde ayarlayın; Hall hücre test sonuçlarına göre ilave kalay kaplama katkı maddeleri; E. Elektrolitik plakanın rengi aynı olduktan sonra elektrolizi durdurun; F. Deneme kaplaması tamam. Sülfürik asit eklerken güvenliğe dikkat edin. Sülfürik asit miktarı büyük olduğunda (10 litreden fazla), birkaç kez yavaş yavaş ilave edilmelidir; aksi takdirde banyo sıcaklığı çok yüksek olacak, stanoz oksitlenecek ve PCB kartında banyonun yaşlanması hızlanacaktır.