Baskılı devre kartlarının üretim sürecinde, devre kartlarının üzerindeki kalay kaplama, performans ve güvenilirliğin arttırılmasında çok önemli bir rol oynar. Elektronik endüstrisinin hızla gelişmesiyle birlikte elektronik ürünler minyatürleşmeye ve yüksek performansa doğru ilerliyor, bu da devre kartlarının kalitesine daha fazla talep getiriyor ve devre kartlarının kalay kaplama işlemi de giderek daha fazla ilgi görüyor.
Devre kartları için kalay kaplama teknolojisinin prensibi ve süreci
Devre kartları üzerindeki kalay kaplama, esas olarak elektrokimyasal biriktirme prensibine dayanan elektrokaplama yoluyla elde edilir. Elektrokaplama tankında devre kartı katot görevi görür ve kalay anot tankın içine yerleştirilir. Kaplama çözeltisi kalay iyonları ve diğer bileşenleri içerir. Kaplama çözeltisinden doğru akım geçtiğinde, kalay iyonları bir elektrik alanının etkisi altında katoda (devre kartı) doğru hareket eder ve yüzeyinde elektronlar elde ederek metalik kalay haline gelir ve böylece devre kartının yüzeyinde düzgün bir kalay kaplama oluşturur.
Kalay kaplama işleminin tamamı oldukça karmaşıktır. İlk olarak, devre kartının yüzeyindeki yağ lekeleri ve oksitler gibi yabancı maddeleri gidermek, temiz ve aktif bir duruma ulaşmak ve sonraki kalay kaplama katmanının devre kartı alt katmanına iyi bir şekilde bağlanabilmesini sağlamak amacıyla, devre kartının, yağ giderme ve mikro aşındırma gibi adımlar dahil olmak üzere ön işleme tabi tutulması gerekir. Ön işlem tamamlandıktan sonra devre kartı, elektrokaplama için kalay kaplama tankına yerleştirilir. Elektrokaplama süresi, akım yoğunluğu ve kaplama çözeltisi sıcaklığı gibi parametrelerin hassas bir şekilde kontrol edilmesiyle kalay kaplamanın kalınlığı, tekdüzeliği ve kalitesi sağlanır. Kalay kaplamadan sonra, yüzeyde kalan kaplama solüsyonunu çıkarmak ve kaplamanın korozyon direncini artırmak için devre kartı üzerinde temizleme, pasifleştirme vb. gibi son işlemleri gerçekleştirmek gerekir.
Devre kartlarında kalay kaplamanın avantajları
İyi lehimlenebilirlik: Kalay kaplı devre kartları mükemmel lehimlenebilirliğe sahiptir. Elektronik montaj sürecinde, kalay tabakası lehim ile hızlı bir şekilde bir alaşım oluşturabilir, kaynak sıcaklığını azaltabilir ve sanal lehimleme ve yanlış lehimleme gibi kaynak kusurlarının oluşumunu en aza indirerek kaynak kalitesini ve verimliliğini büyük ölçüde artırabilir. Bu, özellikle iyi lehimlenebilirliğin ürün performansını sağlamanın temeli olduğu yüksek-yoğunluklu ve yüksek-hassas PCB düzeneğinde, elektronik ürünlerin elektrik bağlantısı güvenilirliğini sağlamak için çok önemlidir.
Korozyon direnci: Kalay kaplama, bakır folyoyu dış ortamdaki oksijen, nem, aşındırıcı gazlar ve diğer maddelerle temastan etkili bir şekilde izole ederek bir bariyer görevi görebilir, böylece bakır folyonun oksidasyonunu ve korozyon hızını yavaşlatabilir. Kalay kaplı devre kartları istikrarlı elektrik performansını koruyabilir, devre kartlarının servis ömrünü uzatabilir ve nem ve yüksek sıcaklık gibi zorlu koşullar altında karmaşık ortamlarda elektronik ürünlerin güvenilirliğini artırabilir.
İletkenlik optimizasyonu: Bakırın kendisi iyi iletkenliğe sahip olmasına rağmen kalay kaplama devre kartlarının iletkenliğini daha da artırabilir. Kalayın nispeten düşük direnci vardır. Yüksek-frekanslı sinyal iletiminde kalay kaplama, sinyal iletim kaybını azaltabilir, sinyal bütünlüğünü ve iletim hızını iyileştirebilir ve modern elektronik ürünlerin yüksek-hız ve yüksek-frekanslı sinyal işleme ihtiyaçlarını karşılayabilir.
Devre kartlarındaki kalay kaplamayla ilgili yaygın sorunlar ve çözümler
Düzensiz kaplama: Bu, kalay kaplama işleminde yaygın bir sorundur. Olası nedenler arasında kaplama çözeltisinin eşit olmayan dağılımı, tutarsız akım yoğunluğu ve devre kartlarının kaplama tankına yanlış yerleştirilmesi yer alır. Çözüm, kaplama çözeltisinin tankta eşit dağılımını sağlamak için kaplama çözeltisi sirkülasyon sisteminin optimize edilmesini; Akım yoğunluğunu doğru bir şekilde ayarlayın ve devre kartının şekline ve boyutuna göre makul bir şekilde ayarlayın; Tüm parçaların eşit şekilde kaplanması için devre kartının kaplama tankında en uygun konumda olmasını sağlamak için askı tertibatı tasarımını geliştirin.
Yetersiz veya aşırı kaplama kalınlığı: Kaplama kalınlığı gereksinimleri karşılamıyorsa devre kartının performansını etkileyecektir. Yetersiz kalınlık kaynaklanabilirlik ve korozyon direncinin azalmasına yol açabilirken aşırı kalınlık maliyetleri artırabilir ve potansiyel olarak devre kartının düzlüğünü etkileyebilir. Bu sorunu çözmek için, elektrokaplama süresini ve akım yoğunluğunu sıkı bir şekilde kontrol etmek ve hedef kaplama kalınlığına göre doğru bir şekilde hesaplamak ve ayarlamak gerekir. Aynı zamanda, kaplama çözeltisindeki kalay iyonlarının konsantrasyonu, kaplama çözeltisinin stabilitesini korumak için düzenli olarak tespit edilmeli ve yenilenmelidir.
Kaplamanın zayıf yapışması: Kaplama, devre kartının alt katmanına sıkı bir şekilde bağlanmamıştır; bu da kolayca soyulmaya, ayrılmaya ve diğer olaylara neden olabilir. Bunun nedeni genellikle kaplama ile alt tabaka arasındaki bağı etkileyen, devre kartının yüzeyindeki yetersiz ön-işlemden, artık yabancı maddelerden veya oksit filmlerinden kaynaklanır. Devre kartı yüzeyinin temizliğini ve aktivasyonunu sağlamak için ön arıtma sürecini güçlendirmek, her bir ön arıtma adımının yağ giderme süresi, mikro korozyon derecesi vb. gibi parametrelerini sıkı bir şekilde kontrol etmek, kaplamanın yapışmasını etkili bir şekilde artırabilir.