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Analyse des défauts de placage de l'étain pur sur les PCB
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Analyse des défauts de placage de l'étain pur sur les PCB

Analyse des défauts de placage de l'étain pur sur les PCB

2022-03-07
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Author:pcb

(1). Introduction dans le processus de production Circuits imprimés, En raison des coûts, la plupart des fabricants utilisent encore la technologie des films humides pour l'imagerie., Cela entraînera inévitablement des problèmes tels que des « saignements »., bright edge (thin tin)" and other undesirable problems when electroplating pure tin in graphics. Compte tenu de ce qui précède, , Je discuterai avec vous des solutions aux problèmes communs que j'ai résumés au fil des ans pour le procédé de placage de l'étain pur.. Dont:, Le procédé de placage des circuits imprimés peut être divisé en: cuivre brillant acide, Nickel/Plaqué or, Placage et étain. Cet article présente le processus d'usinage des circuits imprimés, Technologie et processus de placage, Et les méthodes de fonctionnement spécifiques. Flux de procédé: décapage à l'acide, placage de cuivre sur toute la plaque, transfert de motif, dégraissage à l'acide, rinçage à contre - courant secondaire, micro - gravure, rinçage à contre - courant secondaire, décapage à l'acide, placage d'étain, rinçage à contre - courant secondaire, décapage à l'acide et placage de motif de cuivre Lavage secondaire à contre - courant - nickelage - lavage secondaire à l'eau - trempage à l'acide citrique - dorure - Récupération - lavage à l'eau pure de grade (((((((((((2))))))))))) - 3.. - séchage.

Circuits imprimés

2. Analysis of the reasons for "Percolation" of wet film board (quality problem of non-pure tin syrup)
2.1 la surface en cuivre brossée avant l'impression à l'écran doit être propre pour assurer une bonne adhérence entre la surface en cuivre et le film d'huile humide..
2.2 lorsque l'énergie d'exposition du film humide est faible, La photocure du film humide sera incomplète, Faible résistance au placage de l'étain pur.
2.3. Les paramètres du procédé de préchauffage par membrane humide ne sont pas raisonnables, Et il y a une grande différence de température locale dans le four. Parce que le processus de durcissement thermique des matériaux photosensibles est sensible à la température, Les basses températures peuvent entraîner un durcissement thermique incomplet, Afin de réduire la résistance du film humide au placage d'étain pur.
2.4. Absence de post - Cure/Le traitement de durcissement réduit la résistance à l'étain pur.
2.5 les tôles d'étain plaquées doivent être soigneusement nettoyées.. En même temps, Chaque plaque doit être insérée dans un cadre ou une plaque sèche, Les planches empilées ne sont pas autorisées.
2.6 problèmes de qualité des films humides.
2.7 impact sur l'environnement et le temps de production et de stockage. Un mauvais environnement de stockage ou un stockage prolongé peut provoquer une expansion du film humide et réduire sa résistance au placage d'étain pur..
2.8 l'agent de luminosité pur de l'étain et d'autres contaminants organiques présents dans le cylindre d'étain peuvent éroder et dissoudre le film humide.. Lorsque la surface anodique du bain d'étain est insuffisante, L'efficacité actuelle sera inévitablement réduite, and oxygen evolution during the electroplating process (electroplating principle: anode oxygen evolution, cathode hydrogen evolution ). Si la densité du courant est trop élevée, la teneur en acide sulfurique est élevée., La cathode libère de l'hydrogène, which will attack the wet film and lead to the occurrence of tin penetration (that is, the so-called "seepage plating").
2.9 The high concentration of the stripping solution (sodium hydroxide solution), high Température or long soaking time will produce tin flow or dissolved tin (that is, the so-called "seepage plating").
2.10. La densité de courant du placage d'étain pur est trop élevée. En gros, Densité de courant massique du film humide pour 1.0 et 2.0a/Dm2. Au - delà de cette plage de densité de courant, Certaines qualités de film humide sont faciles à "tremper".

3. Causes and Améliorationment countermeasures of "seepage plating" caused by the problem of potion
3.1 cause: le problème de la solution provoque un « revêtement par percolation » qui dépend principalement de la formulation de l'agent de luminosité de l'étain pur.. L'agent de luminosité a une forte capacité de perméation, et l'érosion de la membrane humide dans le processus d'électrodéposition produira une "perméation".. Oui., Lorsque trop de brillants à base d'étain pur sont ajoutés ou que le courant est légèrement excessif, Le phénomène du "placage par pénétration" se produit. En fonctionnement normal, Le "revêtement par percolation" qui en résulte est lié aux conditions de fonctionnement non contrôlées du réactif., Par exemple, trop d'étain pur. , Grand courant, Teneur élevée en sulfate stanneux ou en acide sulfurique, Attendez.., Cela accélère l'érosion des membranes humides.
3.2. Contre - mesures d'amélioration: la performance de la plupart des brillants à base d'étain pur détermine qu'ils sont plus agressifs pour les films humides sous l'action du courant. Afin d'éviter de réduire le "saignement" de l'étain pur enduit de film humide, Il est recommandé de produire de l'étain pur par électrodéposition de film humide en temps normal.. The board must do three things:
1) When adding pure tin light agent, Ils doivent être surveillés pendant une courte période., and the content of pure tin light agent in the plating solution is usually controlled at the lower limit;
2) The current density is controlled within the allowable range;
3) The control of the composition of the potion, Par exemple, le contrôle de la teneur en sulfate stanneux et en acide sulfurique à la limite inférieure est également bénéfique pour améliorer le « revêtement par percolation »..

Quatrième, the characteristics of market pure tin light agent
4.Certains brillants à base d'étain pur ont une plage de fonctionnement relativement étroite limitée par la densité de courant. Ce brillant à base d'étain pur est généralement susceptible de « saigner » dans les membranes humides.. Il contrôle les paramètres de fonctionnement du sulfate stanneux, Acide sulfurique et densité actuelle. The allowable standard range is also narrow;
4.2 Certains brillants à base d'étain pur conviennent à une large gamme de opérations de densité de courant. Ce brillant à base d'étain pur n'est généralement pas susceptible de produire une « teinture » de film humide.. Il s'agit de la norme admissible pour le contrôle des paramètres des conditions de fonctionnement du sulfate stanneux., Acide sulfurique et densité actuelle. wide range;
4.3. Certains brillants à base d'étain pur sont faciles à "manquer de placage", seepage plating, blackening" or even "glowing" at the edge of the wet film;
4.4 Some pure tin brighteners do not cause the problem of "brightness" of the edge of the wet film (no baking or UV curing), Mais il y a encore un problème de "saignement"., Qui peut être durci par UV. improve. Avant le placage d'étain pur sur une plaque de film humide, Les bords des lignes ne présentent pas de problèmes de « brillance et de percolation » sans traitement de cuisson ou de durcissement aux UV.. Actuellement, Il n'y a pratiquement pas de brillants à base d'étain pur sur le marché. Les opérations spécifiques doivent être basées sur les caractéristiques des brillants à base d'étain pur fournis par différents fournisseurs de sirop., Et la densité du courant de fonctionnement et d'autres paramètres, temperature, Zone anodique, Sulfate stanneux, La teneur en acide sulfurique et en brillants d'étain doit être strictement contrôlée..

5. The reason for the "brightness" of the line edge caused by pure tin plating on the wet film board
Because the formula of pure tin light agent generally contains organic solvent, Et le film d'huile humide lui - même est composé de solvants organiques et d'autres substances, Incompatibilité entre les deux, En particulier la "luminosité" du bord de la ligne. Factors related to the "shiny" of the line edges:
5.1 Pure tin polish (under normal circumstances, the formula will contain organic solvents);
5.2 The current density is low (the lower the current density, the easier it is to produce "brightness" on the edge of the line);
5.3 The conditions of the baking board are inconsistent (the main purpose of the baking board is to volatilize the organic solvent of the wet oil film);
5.4 The thickness of the screen printing wet oil film is uneven (the thicker the oil film, the easier it is to "glow");
5.5 The quality of the wet oil film itself (choose the wet oil film to match the electroplating pure tin potion);
5.6 The quality of the acid degreaser in pretreatment (selecting a good acid degreaser not only enhances the water washability of the solution, but also greatly reduces the probability of remaining on the copper surface after degreasing);
5.7 Excessive tin light agent in the plating solution (too much tin light agent will cause organic pollution of the plating solution, Afin d'éviter que les tôles d'étain à film humide ne contaminent le cylindre d'étain à mesure que la capacité augmente, 8 heures de filtration des carottes de carbone tous les demi - mois , électrolyse simultanée pendant 5 heures, 2.5 heures et 0 minutes.5 heures, densité de courant 5asf, 10ASF and 15ASF every week);
5.8 It is related to temperature (the higher the temperature, Plus la position de la zone de faible potentiel est inégale, Plus la température est élevée, Plus le bord de la ligne est susceptible de produire de la luminosité. En outre, the high temperature accelerates the oxidation of Sn2+ and the consumption of additives.);
5.9 Poor conduction (poor conduction directly causes the current density to be seriously low, Lorsque la densité de courant est inférieure à 10 ASF, the edge of the line is likely to "glow").
5.10 The wet film board should be stored for a long time (the wet film plated pure tin board should be stored in a workshop with a relatively good environment, La durée de conservation ne doit pas dépasser 72 heures. Pendant le processus de placage graphique, le personnel prendra la plaque en fonction des conditions de production., Toutefois, le temps de stockage dans l'atelier de placage ne doit pas dépasser 72 heures.. 12 hours);
5.11 Insufficient anode area of pure tin plating bath (insufficient anode area of tin plating bath will inevitably lead to lower current efficiency and oxygen evolution during electroplating process. Le rapport de surface entre l'anode et la cathode est généralement de 2 ~ 3: 1, La norme d'espacement des anodes du bain d'étain pur est d'environ 5 cm. , whose purpose is to ensure sufficient anode area). Alors..., Certains des mauvais problèmes sont en fait causés par des détails discrets dans un processus. Tant que vous y pensez sous plusieurs angles, Vous pouvez trouver la clé du problème et le résoudre.

6. Master the advantages and disadvantages of wet film quality in the market
A good quality wet film is very beneficial to reduce the "brightness" of the line edge, Mais ça ne peut pas tout effacer.. En outre, Le film d'huile qui convient mieux à la plaque d'étain pure n'est pas nécessairement un bon film d'huile. The following briefly introduces the quality characteristics of wet film:
6.1 un bon film humide n'est pas susceptible de produire un "revêtement par suintement", Lorsque la densité de courant est élevée, le film d'huile n'est pas facile à décomposer., and the film is relatively easy to remove;
6.2 certaines Membranes humides peuvent effectivement jouer un rôle dans la réduction de la "luminosité" des bords des lignes, Mais il est relativement difficile d'enlever le film. Ce film d'huile humide ne convient pas aux agents ayant une large gamme de densité de courant, Et il est facile de produire une densité de courant légèrement plus élevée. "Placage, Sandwich au cinéma, "Noircissement" et même rupture du film d'huile.
À propos de l'électrodéposition de l'étain, 1) purpose and function: the purpose of pure tin in graphic electroplating mainly uses pure tin as a metal anti-corrosion layer to protect circuit etching; 2) the bath is mainly composed of stannous sulfate, Acide sulfurique et additifs; La teneur en sulfate stanneux est contrôlée à environ 35 G/Litres, L'acide sulfurique est contrôlé à environ 10%; L'ajout d'additifs pour le placage de l'étain est généralement effectué par la méthode kiloampère - heure ou en fonction de l'effet réel de la plaque de production. Le calcul du courant pour l'électrodéposition de l'étain est généralement 1.5 ampères/Décimètre carré multiplié par la surface recouvrable de la plaque; La température du cylindre d'étain est maintenue à la température ambiante., Généralement pas plus de 30 degrés, Plus de contrôle de température à 22 degrés, Donc en été, parce que la température est trop élevée, it is recommended to install a cooling temperature control system for the tin cylinder; 3) Process Maintenance: replenish tin-plating additives in time according to the thousand ampere hours every day; check whether the filter pump is working properly and whether there is air leakage; every 2-3 hours, use a clean wet cloth to clean the cathode conductive rod; every week Regularly analyze stannous sulfate (1 time/week) and sulfuric acid (1 time/week) in the tin cylinder, Ajustement de la teneur en additifs pour le placage de l'étain par essai de rainure de Hall, Compléter les matières premières pertinentes en temps opportun; Nettoyer chaque semaine la tige conductrice de l'anode et les connecteurs électriques aux deux extrémités du réservoir; Électrolyse à faible courant.2 à 0.5 dmps, 6 à 8 heures par semaine; Vérifier si le sac d'anode est endommagé tous les mois, Remplacer les dommages en temps opportun; Vérifier l'accumulation de boues anodiques au fond du sac anodique , Si nécessaire, Nettoyage en temps opportun; Filtration continue des carottes de carbone, 6 à 8 heures par mois, Élimination des impuretés par électrolyse à faible courant; Environ tous les six mois, it is determined whether large-scale treatment (activated carbon powder) is required according to the pollution status of the bath liquid; every two weeks Replace the filter element of the filter pump; 4) Major treatment procedure: A. Retirer l'anode, Retirer le sac d'anode, Nettoyer la surface de l'anode avec une brosse en cuivre, Rincer et sécher, Mettez - le dans un sac anodique., Et mettre dans un bain d'acide en attente B. Placer l'anode dans un sac et immerger dans une solution alcaline à 10% pendant 6 à 8 heures., Rincer à l'eau, Puis trempé dans 5% d'acide sulfurique dilué, Rincer à l'eau et sécher pour une utilisation ultérieure; C. Transférer le liquide du réservoir dans le réservoir de secours, Puis appuyez sur 3 à 5 grammes par litre. La poudre de charbon actif se dissout lentement dans le bain. Après dissolution, Adsorption 4 - 6 heures. Filtrer le liquide du réservoir dans un réservoir de travail propre à l'aide d'un élément de filtre PP de 10 um et d'une poudre d'aide au filtre. Selon 0. 2 - 0. 5asd Current Density Low Current Electrolyse 6 to 8 hours, D. Après analyse en laboratoire, Ajuster la teneur en acide sulfurique et en sulfate stanneux dans le réservoir à la plage de fonctionnement normale; Ajouter l'additif de placage d'étain selon les résultats de l'essai du réservoir de hall; E. Après une couleur uniforme de la plaque électrolytique, Arrêter l'électrolyse; F. Le placage d'essai est OK. Lors de l'addition d'acide sulfurique, Attention à la sécurité.. When the amount of sulfuric acid is large (more than 10 liters), Ajouter lentement plusieurs fois; Sinon, La température de la baignoire sera trop élevée, L'étain est oxydé., Et le vieillissement du bain s'accélère PCB board.