U brzom razvoju elektronskih uređaja, preciznost i kvalitet procesa proizvodnje ploča, kao osnovnih komponenti, direktno utiču na performanse i pouzdanost elektronskih uređaja. Theproces taloženja kalaja na štampanoj ploči, kao važan član mnogih procesa površinske obrade, zbog svojih jedinstvenih prednosti zauzima sve kritičniji položaj u oblasti elektronske proizvodnje.
Istraživanje principa procesa taloženja kalaja
Taloženje kalaja na ploči s električnim kolom, također poznato kao kemijsko taloženje kalaja, je precizno taloženje sloja čistog kalaja na bakrenu površinu ploče putem kemijskih reakcija. Njegov osnovni princip zasniva se na redoks reakcijama. Znamo da bakar ima jaču metalnu aktivnost od kalaja, a u normalnim uslovima, bakar je teško spontano istisnuti kalaj iz rastvora soli kalaja. Međutim, dodavanjem agenasa za heliranje iona bakra kao što je tiourea u specifične otopine za taloženje kalaja, dogodila se divna promjena. Tiourea se pametno kombinuje sa niskom koncentracijom monovalentnih jona bakra u rastvoru da bi formirala stabilna jedinjenja, što uzrokuje negativan pomak u elektrohemijskom potencijalu bakra. Na ovaj način, kalaj je elektropozitivniji od bakra u ovom okruženju, što potiče ione kalaja da dobiju elektrone iz rastvora, redukuju se i talože na površini bakra, uspešno formirajući ujednačen i gust sloj kalaja. Ovaj proces je poput pažljivo koreografiranog mikroskopskog 'hemijskog plesa', gdje svaki ion prolazi kroz pozicijsku transformaciju na uredan način prema utvrđenim pravilima, na kraju konstruirajući idealnu strukturu limenog sloja.
Značajne prednosti procesa taloženja kalaja
Garancija dobre lemljivosti: Ploča obrađena tehnologijom taloženja kalaja ima odlične performanse u pogledu lemljivosti. Ravnomjerno prekriven limeni sloj na njegovoj površini je poput izgradnje stabilnog i glatkog "most" za naknadno lemljenje elektronskih komponenti. Bilo da se koriste tradicionalne metode ručnog lemljenja ili efikasniji moderni procesi lemljenja kao što su lemljenje valovima i lemljenje povratnim tokom, štampana ploča nakon taloženja kalaja može ih lako nositi, osiguravajući da su lemni spojevi čvrsti i pouzdani, uvelike smanjujući vjerojatnost oštećenja lemljenja kao što su virtualno lemljenje i odlemljenje. Čak i nakon podvrgavanja rigoroznim ekološkim testovima, kao što je kontinuirano pečenje na 155 stepeni u trajanju od 4 sata, ili izdržavanje testova visoke temperature i vlažnosti do 8 dana (45 stepeni, relativna vlažnost 93%), ili čak podvrgnutog tri kruga lemljenja reflow, naneseni limeni sloj i dalje može zadržati svoju poziciju i održavati dobru izdržljivost za dugotrajno lemljenje{{8}
Odlične zaštitne performanse: naneseni sloj kalaja ne samo da ima dobru lemljivost, već se i dobro ponaša u smislu zaštite. To je poput čvrstog "oklopa" koji gusto prekriva površinu bakra, efikasno blokirajući prodor kisika, vodene pare i drugih korozivnih tvari, čime se odgađa proces oksidacije i korozije bakrene površine i značajno produžava vijek trajanja ploče. U poređenju sa postupkom galvanizacije kalaja, naneseni sloj kalaja je glatkiji i glatkiji, a teže je proizvesti intermetalna jedinjenja bakra i kalaja tokom procesa formiranja, a nema glavobolje problema sa brkovima kalaja. Prisustvo limenih brkova može uzrokovati ozbiljne kvarove kao što su kratki spojevi, a proces taloženja kalaja uspješno izbjegava ovu skrivenu opasnost, dodatno poboljšavajući pouzdanost i stabilnost ploče.
Dobro poboljšanje električnih performansi: U današnje elektronsko doba visoke-frekvencije i velike-prenosa signala, električne performanse ploča su ključne. Debljina sloja kalaja formiranog procesom taloženja kalaja obično se može precizno kontrolisati između 0,8-1,5 μm, što pločici daje odlične električne performanse. Može efikasno izdržati višestruke udare-lemljenja bez olova, minimizirati gubitak signala i smetnje tokom prijenosa visoko-visokofrekventnog signala i osigurati da se signali mogu brzo i precizno prenijeti na štampanim pločama, pružajući snažnu tehničku podršku za elektronske proizvode kao što su 5G komunikaciona oprema i računari visokih performansi koji zahtijevaju izuzetno visoke zahtjeve za prijenos signala.
Praksa koncepta zaštite životne sredine: Sa sve većom globalnom pažnjom na zaštitu životne sredine, industrija elektronske proizvodnje takođe aktivno traži put zelenog i održivog razvoja. Proces taloženja kositra precizno je u skladu sa ovim trendom, napuštajući elemente teških metala kao što je olovo koji su štetni po okolinu u tradicionalnim procesima, i zaista je zelen i ekološki prihvatljiv proces. Istovremeno, otpadna tečnost nastala tokom procesa taloženja kalaja može se besplatno reciklirati, dodatno smanjujući potencijalnu štetu po životnu sredinu i u potpunosti demonstrirajući odgovornost industrije elektronske proizvodnje u zaštiti životne sredine.
Detaljan proces tehnologije taloženja kalaja
Predpriprema: Čišćenje i aktivacija ploče: Prije taloženja kalaja, ploča se mora temeljito i pedantno očistiti. Prvo, upotrijebite specijalizirani odmašćivač kako biste uklonili mrlje od ulja, nečistoće i zaostale okside iz prethodnog procesa na površini ploče, osiguravajući da je bakrena površina čista kao nova. Nakon toga, kroz proces mikro jetkanja, rezidualni oksid bakra na površini bakra se precizno uklanja pomoću otopina za mikro jetkanje serije natrijevog persulfata ili sumporne kiseline i vodikovog peroksida, i stvara se gruba i ujednačena površina bakra. Ova hrapava površina je kao priprema "-platna visokog kvaliteta" za naknadnu reakciju taloženja kalaja, koja može značajno poboljšati prianjanje između sloja taloženja kalaja i površine bakra, postavljajući čvrst temelj za nesmetan napredak naknadne reakcije taloženja kalaja.
Osnovni koraci taloženja kalaja: Izvrsno tumačenje reakcije istiskivanja: Unaprijed pripremljena ploča ulazi u rezervoar za preduranjanje, a sastav rastvora u rezervoaru za preduranjanje sličan je onom u glavnom limenom rezervoaru, ali postoje razlike u temperaturi i drugim parametrima. Tokom procesa pre uranjanja, tanak sloj kalaja debljine približno 0,1-0,15 μm brzo će se taložiti na površini bakra. Ovaj tanki sloj kalaja je poput "avangardne sile", njegovo prisustvo ne samo da može efikasno usporiti brzinu iniciranja reakcije u glavnom limenom kupatilu, čineći naknadni naneseni sloj kalaja finijim i ujednačenijim, već i spriječiti moguće zaostale zagađivače i okside da uđu u glavnu limenu kupku nakon mikrokorozije, čime se produžava vijek trajanja otopine glavne limene kupke. Nakon toga, ploča ulazi u glavnu limenu kupku, koja sadrži ključne komponente kao što su metilsulfonska kiselina, kalaj metilsulfonat i tiourea. U ovom 'magičnom rezervoaru', reakcije istiskivanja se nastavljaju odvijati iznad tankog sloja kalaja koji je formiran prethodnim uranjanjem, a joni kalaja se kontinuirano redukuju iz otopine i talože na vrh tankog sloja kalaja sve dok debljina limenog sloja ne zadovolji zahtjeve kupca. U ovom procesu faktori kao što su brzina linije, temperatura i koncentracija rastvora igraju ključnu ulogu u kontroli debljine limenog sloja, baš kao i dugme za podešavanje preciznog instrumenta.
Naknadna obrada: Pažljiva njega za čišćenje i sušenje: Nakon završetka kalajisanja ploče iz glavne limene kupke, na površini može biti ostataka otopine za kalajisanje. Ako se ova rješenja ne uklone na vrijeme, mogu imati negativan utjecaj na performanse ploče. Stoga je potreban strog tretman čišćenja. Prvo, toplom vodom ili alkalnim pranjem može se koristiti za prethodno uklanjanje viskoznog rastvora kalaja koji je ostao na površini ploče. Zatim, deionizirana voda se može koristiti za višestruko pranje kako bi se osiguralo da je površina pločice čista i bez ostataka. Kako bi se dodatno poboljšao kvalitet pločice, također će se provesti tretman nakon uranjanja. Specifična rješenja za naknadno uranjanje, kao što je rad rješenje, biće odabrana u skladu s potrebama različitih proizvoda za uklanjanje organskih zagađivača visokog polariteta na površini limene ploče i ploče, efikasno smanjujući zagađenje površinskim jonima; RPT otopina se posebno koristi za uklanjanje ne-polarnih organskih zagađivača na površini kalaja, smanjujući mogućnost promjene boje na površini kalaja nakon ponovnog lemljenja. Nakon serije čišćenja i tretmana nakon namakanja, ploča ulazi u proces sušenja. Kroz odgovarajuću kontrolu temperature i vremena, ploča se temeljito suši kako bi ušla u sljedeći proces u svom optimalnom stanju.