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PCBブログ
PCB基板上の純錫めっきの欠陥
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PCB基板上の純錫めっきの欠陥

PCB基板上の純錫めっきの欠陥

2022-03-07
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Author:pcb

1. イントロダクション:生産過程で プリント回路基板, ほとんどのメーカーはまだコスト因子によるイメージングのためにウェットフィルム技術を使用している, これは必然的に問題を引き起こす, bright edge (thin tin)" and other undesirable problems when electroplating pure tin in graphics. この観点から, 私は、私が長年にわたってまとめた純粋な錫めっきプロセスの一般的な問題の解決策を議論します. その中で, 回路基板の電気めっきプロセスは大別することができる, ニッケル/金めっき, 錫めっき. 回路基板処理のプロセスを紹介する, 電気めっきプロセス技術とプロセスフロー, だけでなく、特定の操作方法. プロセスフロー:酸を脱脂する二次向流リンスマイクロエッチング二次向流リンス酸浸漬酸錫めっき二次向流リンス酸浸漬酸浸漬浸漬酸浸漬銅めっき−二次向流リンス−ニッケルめっき−二次水洗浄−クエン酸−金めっき液浸漬回復- 2 - 3グレード純水洗浄-乾燥.

プリント回路基板

2. Analysis of the reasons for "浸透めっき" of wet film board (quality problem of non-pure tin syrup)
2.1スクリーン印刷の前にブラッシングされた銅表面は、銅表面と湿った油膜との間の良好な接着を確実にするためにきれいでなければならない.
2.2ウェットフィルムの露出エネルギーが低いとき, ウェットフィルムの光硬化は不完全である, そして、純粋な錫の電気メッキに対する抵抗は、貧しい.
2.3湿式膜の事前焼成パラメータは、不合理である, オーブンの局所温度差は大きい. 感光材料の熱硬化プロセスは温度に敏感であるので, 低温は不完全な熱硬化につながる, これにより、純錫めっきに対するウェットフィルムの抵抗を低減する.
2.4ポスト硬化の欠如/硬化処理は純スズめっきに対する耐性を低下させる.
2.5電気めっきからの板は完全に洗浄されなければならない. 同時に, 各ボードはラックまたはドライボードに挿入する必要があります, そして、ボードの積み重ねは許されません.
2.6湿式膜質問題.
2.7生産・貯蔵環境・時間の影響. 不十分な貯蔵環境または長期貯蔵は、湿ったフィルムが膨潤して、純粋なすずめっきに対するその抵抗を減らす原因となる.
2.8湿式膜は、錫シリンダー中の純粋な錫光剤及び他の有機汚染物質によって攻撃及び溶解される. 錫めっき槽の陽極面積が不足した場合, 現在の効率は必然的に減少する, and oxygen evolution during the electroplating process (electroplating principle: anode oxygen evolution, cathode hydrogen evolution ). 電流密度が高すぎ、硫酸含有率が高い場合, 陰極は水素を発展させる, 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 温度 or long soaking time will produce tin flow or dissolved tin (that is, the so-called "seepage plating").
2.10純錫めっきの電流密度が高すぎる. 一般に, 湿式膜の質量電流密度は、1の間に適している.0と2.0 a/ディーM 2. この電流密度範囲を超えて, 湿潤膜の品質は「浸透めっき」が起こりやすい.

3. Causes and 向上ment countermeasures of "seepage plating" caused by the problem of potion
3.1つの理由:液体医薬品の問題は、主にスズの光のエージェントの式に依存する「浸透めっき」の生成につながります. 光エージェントは強い浸透能力を有し、電気めっきプロセス中の湿式フィルムへの攻撃は「ブリードスルー」を生じる. それで, あまりにも多くの純粋な錫の光のエージェントが追加されたり、電流がわずかに大きすぎる, 浸透めっきが起こる. 通常運転中, 結果として生じる「浸透メッキ」は、ポーションの制御されていない動作条件に関係している, 過度の純粋な錫ライト剤のような., 高電流, 硫酸、硫酸塩, etc., これらはウェットフィルムへの攻撃を加速する.
3.2改善対策:最も純粋な錫のブライトの性能は、電流の作用下で湿式膜に対してより積極的であることを決定する. 湿式膜純すずめっきの「出血」を避けるために, 常温では純錫を湿式めっきすることが推奨される. The board must do three things:
1) When adding pure tin light agent, それは少量で監視されなければならない, 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, 硫酸塩や硫酸塩含有量の制限などの下限は、「浸透めっき」の改善に有益であろう.

フォース, the characteristics of market pure tin light agent
4.1いくつかの純粋な錫光沢剤は、電流密度に制限され、比較的狭い動作範囲を有する. そのような純粋な錫光沢剤は、通常湿ったフィルム. 硫酸スズの操作パラメータを制御する, 比較的硫酸と電流密度. The allowable standard range is also narrow;
4.2いくつかの純粋な錫光沢剤は、広範囲の電流密度動作に適している. この種の純粋な錫光沢剤は、通常湿ったフィルム「出血」を生産するのが簡単でありません. 硫酸スズに対する運転条件パラメータ許容基準, 硫酸と電流密度. wide range;
4.3いくつかの純粋な錫光沢剤は、「欠落しているメッキ」になりやすい, 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), しかし、まだ「出血」問題があります, ベーキングまたはUV硬化によって硬化することができる. improve. ウェットフィルムボード上の純錫めっきプロセス前, ラインエッジの「ブライト及び浸透めっき」の問題はない。. 現在, 市場には純粋な錫のブライトがほとんどない. 特定の操作は、異なるシロップ供給者によって提供される純粋な錫ブライナーの特性に基づいていなければなりません, そして、動作電流密度などのパラメータ, temperature, アノード面積, 硫酸スズ, 硫酸および錫光沢剤含有量を厳密に制御する.

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, そして、湿った油膜自体は、有機溶剤および他の材料から成る, 両者の間には相容れない, 特に線の端の「明るさ」. 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, 湿潤膜すずの生産性向上による錫シリンダーの汚染防止, 炭素コア濾過の8時間は半月ごとに行われる, 同時に5時間電解, 2.5時間と0.5 ASFの電流密度で5時間, 10ASF and 15ASF every week);
5.8 It is related to temperature (the higher the temperature, 低電位領域の位置がよりむずかしい, そして、テストは温度が高いことを証明します, ラインエッジの“明るさ”を生成することは容易です. 加えて, 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, 電流密度が10 ASF未満であるとき, 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, また、貯蔵時間は72時間を超えてはならない. グラフィック電気メッキプロセスのスタッフは、製造条件に従って基板を取る, しかし、電気めっき工場の保管時間は72時間を超えてはならない. 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. アノードとカソードの面積の比は一般的に2 ~ 3 : 1である, そして、純粋な錫浴陽極間隔の標準は、およそ5 cmです, whose purpose is to ensure sufficient anode area). したがって, いくつかの悪い問題は、特定のプロセスの目立たない詳細によって引き起こされる. 限り、あなたが複数の方向にそれを考える限り, あなたは問題の鍵を見つけて解決します.

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, しかし、それは完全に排除することはできません. 加えて, 純粋なスズプレートに適している油膜は、必ずしも良い油膜であるというわけではありません. The following briefly introduces the quality characteristics of wet film:
6.1良いウェットフィルムは、「浸透メッキ」を製造するのが簡単でありません, 電流密度が高いとき、油膜は容易に分解されない, and the film is relatively easy to remove;
6.2いくつかの湿ったフィルムは、確かにラインエッジの「明るさ」問題を減らす際に特定の役割を果たすかもしれません, しかし、フィルムを取り除くのは比較的難しいです. このような湿式油膜は、広い範囲の電流密度動作を有するポーションには適していない, そして、わずかにより高い電流密度は、製造するのが簡単である. めっき, フィルムサンドイッチ, 油膜の黒化と破壊の問題.
電気めっき錫について, 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, 硫酸・添加物硫酸スズの含有量は約35 g/リットル, 硫酸は約10 %に制御されるスズめっき添加剤の添加は、通常、1000アンペア時間又は実際の製造基板効果によって補足される電気めっきスズの現在の計算は一般的に1である.5アンペア/正方形のデシメーターは、ボード上にメッキすることができます領域によって乗算;錫シリンダーの温度は室温で維持される, 一般的に30度以下, そして、より多くの, だから夏は気温が高すぎるので, 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, ホールセル試験による錫めっき添加剤の含有量の調整, そして、時間内に関連する原料を補充する;きれいな陽極伝導のロッドとタンクは、体の両端で毎週電気コネクタを詰め込みます;低電流で電解.2から0.毎週6〜8時間の5 ASD;陽極バッグが毎月破損するかどうかチェックしてください, そして、時間内に破損したものを置き換えますそして、アノード袋の底に蓄積されたアノード汚泥があるかどうかをチェックする, 必要なら, それは時間内にクリーンアップする必要があります月間6〜8時間の炭素芯による連続濾過, そして、不純物を除去する低電流電気分解半年ごとに, 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. 陽極を取り出す, 陽極袋を取り除く, 銅ブラシで陽極の表面をきれいにする, リンスとドライ, それを陽極袋に入れなさい, そして、それをスタンバイBのために酸タンクに入れてください. 袋を10 %のライム溶液に6~8時間浸しておく, 水洗する, その後5 %の希硫酸に浸す, 水で洗い流し、後で使用するために乾燥させるC. タンク液体を待機タンクに移す, そして、1リットルあたり3. 活性炭粉末は、ゆっくりとタンク液に溶解される. 解散終了後, それは、4 - 6時間. タンク液体は、洗浄された作動タンクに10 umのPPフィルタ要素とフィルタ援助粉で濾過されます. 0によると. 2 - 0. 6〜8時間の5 ASD電流密度低電流電解, D. 実験室分析後, 通常の運転範囲内に、硫酸塩とタンクの硫酸塩含有量を調節してください;ホールセル試験結果による錫めっき添加剤の添加エ. 電解板の色は均一である, 電解の停止F. 試用メッキはOKです. 硫酸を加えるとき, 安全に注意する. When the amount of sulfuric acid is large (more than 10 liters), それは何度かゆっくり追加する必要がありますotherwise, 風呂の温度が高すぎる, 皮脂は酸化する, そして、お風呂の熟成が加速されます PCBボード.