Nel campo diproduzione di circuiti stampati, i processi di trattamento superficiale sono fondamentali per garantire le prestazioni elettriche, l'affidabilità meccanica e la lavorabilità dei circuiti stampati. Tra questi, la tecnologia di spruzzatura di stagno per circuiti stampati è diventata una delle tecnologie di trattamento superficiale ampiamente utilizzate grazie alla sua eccellente saldabilità, resistenza all'ossidazione e vantaggi a basso costo.
1, Principio e vantaggi principali del processo di spruzzatura dello stagno
(1) Analisi dei principi del processo
Il processo di spruzzatura di stagno per circuiti stampati, noto anche come livellamento ad aria calda, è un processo di immersione di un circuito stampato completo in un bagno di piombo di stagno fuso o di lega di stagno senza piombo-per coprire uniformemente la superficie e le pareti dei fori del circuito con uno strato di saldatura. Quindi, la saldatura in eccesso viene eliminata utilizzando aria calda ad alta-velocità per formare un rivestimento superficiale piatto, uniforme e altamente saldabile. Questo processo prevede tre fasi fondamentali: infiltrazione della saldatura, adesione e livellamento con aria calda, che richiedono un controllo preciso della temperatura, del tempo e dei parametri dell'aria calda per garantire la qualità del rivestimento.
(2) Vantaggi tecnologici significativi
Eccellente saldabilità: lo strato di stagno spray può isolare efficacemente la superficie del rame dal contatto con l'aria, prevenire l'ossidazione, fornire una superficie di saldatura ideale per i successivi processi di saldatura e ridurre i rischi della saldatura virtuale e della saldatura a freddo.
Eccezionale rapporto costi-economici: rispetto a processi quali la deposizione chimica dell'oro e la galvanoplastica di nichel e oro, il processo di spruzzatura dello stagno comporta un investimento inferiore in attrezzature, un flusso di processo più semplice, costi delle materie prime controllabili ed è adatto per la produzione su larga-scala.
Buona compatibilità: adatto a vari tipi di schede e design di circuiti stampati, particolarmente stabile nel trattamento superficiale di schede multi-strato e schede ad alta densità di aperture, può riempire efficacemente i fori passanti e garantire l'affidabilità della connessione elettrica.
2, spiegazione dettagliata del flusso del processo di spruzzatura dello stagno
(1) Procedura di pre-elaborazione
Rimozione e pulizia dell'olio: utilizzare detergenti alcalini per rimuovere macchie di olio, impronte digitali e altri inquinanti organici dalla superficie del circuito stampato, assicurandosi che la superficie di rame sia pulita e priva di impurità e migliorando l'adesione della saldatura.
Irruvidimento con microincisione: utilizzando una soluzione di incisione acida per incidere leggermente la superficie del rame, si forma una struttura microruvida che aumenta l'area di contatto tra la saldatura e la superficie del rame e migliora l'effetto bagnante.
Trattamento di attivazione: utilizzo di acido cloridrico o altri attivatori per rimuovere la pellicola di ossido sulla superficie del rame, mantenendo il rame in uno stato attivo e creando le condizioni per l'infiltrazione della saldatura.
(2) Operazione principale della spruzzatura di stagno
Immersione nel bagno di saldatura: immergi la scheda pretrattata in un bagno di saldatura fusa mantenuto a una temperatura di 245-265 gradi (solitamente 260-275 gradi per processi senza piombo), con un tempo di residenza controllato a 3-5 secondi, per garantire che la saldatura copra completamente la superficie del circuito stampato e le pareti dei fori.
Livellamento con aria calda: dopo aver rimosso la scheda PCB dal serbatoio di saldatura, utilizza immediatamente una lama ad aria calda ad alta-velocità (con una velocità del vento di circa 60-80 m/s) per eliminare la saldatura in eccesso. La temperatura dell'aria calda deve corrispondere alla temperatura del serbatoio di saldatura per garantire che la saldatura sia allo stato fuso e ottenere il livellamento della superficie.
(3) Fase di post-elaborazione
Lavaggio e asciugatura con acqua: sciacquare il flusso residuo e le impurità sulla superficie del circuito stampato con acqua pulita per prevenire la corrosione del circuito. Quindi, rimuovere l'umidità mediante aria calda o asciugatura sotto vuoto per evitare macchie d'acqua.
Ispezione di qualità: ispezione visiva, osservazione al microscopio metallografico e altri metodi vengono utilizzati per verificare lo spessore, l'uniformità, la planarità della superficie e se sono presenti difetti come ponti e vuoti nello strato di spruzzo di stagno, garantendo la conformità agli standard di processo.
3, controllo dei parametri chiave del processo di spruzzatura dello stagno
(1) Parametri di temperatura
Temperatura del serbatoio di saldatura: una temperatura eccessiva può portare a un'intensificata ossidazione della saldatura e alla deformazione del substrato della PCB; Se la temperatura è troppo bassa, la scorrevolezza della saldatura sarà scarsa, il che influenzerà l'effetto bagnante. È necessaria una regolazione accurata in base alla composizione della lega di saldatura e i processi senza piombo-hanno requisiti di controllo della temperatura più severi.
Temperatura dell'aria calda: la temperatura dell'aria calda influisce direttamente sull'effetto livellante della saldatura. Se la temperatura è troppo alta, la saldatura potrebbe schizzare, mentre se è troppo bassa, la saldatura in eccesso non può essere rimossa efficacemente. Deve essere regolato insieme alla temperatura del serbatoio di saldatura.
(2) Parametro temporale
Tempo di immersione nello stagno: un tempo di immersione nello stagno troppo breve può comportare una copertura di saldatura insufficiente, mentre un tempo di immersione nello stagno troppo lungo può causare un riscaldamento eccessivo del PCB, con conseguente deformazione e deformazione. Il tempo dovrebbe essere ottimizzato in base a fattori quali lo spessore del pannello e la dimensione dell'apertura.
Tempo di livellamento dell'aria calda: assicurarsi che il tempo di azione dell'aria calda sia sufficiente per rimuovere la saldatura in eccesso, ma non dovrebbe essere troppo lungo, in modo da non ottenere l'effetto di livellamento dopo che la saldatura si è raffreddata e solidificata.
(3) Altri parametri di processo
Composizione della saldatura: le comuni leghe di stagno e piombo (come Sn63Pb37) e le leghe senza piombo-(come Sn96.5Ag3.0Cu0.5) presentano differenze nel punto di fusione, scorrevolezza, resistenza all'ossidazione, ecc., e la saldatura adatta deve essere selezionata in base ai requisiti del prodotto.
Prestazioni del flusso: l'attività, la bagnabilità e le caratteristiche residue del flusso influenzano l'effetto bagnante della saldatura e la difficoltà della successiva pulizia. È necessario scegliere un tipo appropriato di flusso.
4, Problemi comuni e soluzioni nel processo di spruzzatura dello stagno
(1) Irregolarità della superficie
Analisi delle cause: una pressione dell'aria calda non uniforme, un controllo inadeguato della temperatura e un'eccessiva impurità nel serbatoio di saldatura possono portare a uno spessore incoerente dello strato di spruzzo di stagno, con conseguenti difetti quali irregolarità e onde.
Soluzione: pulire regolarmente il serbatoio di saldatura, calibrare l'angolo e la velocità del vento della lama dell'aria calda, ottimizzare la curva della temperatura e garantire che l'aria calda venga applicata uniformemente sulla superficie del circuito stampato.
(2) Blocco del foro all'interno del foro
Analisi delle cause: un tempo di immersione nello stagno prolungato, una temperatura elevata della saldatura o un'attività di flusso insufficiente possono causare l'accumulo di saldatura nel foro, con conseguente blocco del foro.
Soluzione: ridurre il tempo di immersione, abbassare la temperatura di saldatura, utilizzare un flusso di saldatura più attivo e aggiungere una struttura di scarico ausiliaria con foro passante nella progettazione del processo.
(3) Residuo di perline di stagno
Analisi delle cause: un'eccessiva pressione dell'aria calda, una superficie sporca della scheda stampata o una spruzzatura irregolare del flusso possono facilmente causare schizzi di saldatura e formare residui di cordoni di saldatura.
Soluzione: regolare i parametri dell'aria calda, rafforzare il processo di pulizia pre-trattamento, ottimizzare il processo di spruzzatura del flusso e garantire una copertura uniforme.
5, Applicazione industriale e tendenza allo sviluppo del processo di spruzzatura dello stagno
(1) Campi ampiamente applicabili
Elettronica di consumo: in prodotti come telefoni cellulari, computer e case intelligenti, la tecnologia di spruzzatura di stagno garantisce una saldatura dei circuiti stampati a basso-costo e ad alta affidabilità, soddisfacendo le esigenze della produzione su larga-scala.
Apparecchiature di comunicazione: adatte per la produzione di circuiti stampati di apparecchiature di comunicazione come stazioni base e router, garantendo la stabilità della trasmissione del segnale e l'affidabilità dei collegamenti elettrici.
Controllo industriale: nelle apparecchiature di automazione industriale e nei quadri di controllo di potenza, la tecnologia di spruzzatura dello stagno si adatta ad ambienti di lavoro complessi con buona resistenza alla corrosione e resistenza meccanica.