Etamage par immersion Finition de surface des circuits imprimés

L'étain à immersion est un type de Finitions de surface utilisé dans la fabrication des cartes de circuits imprimés (PCB). Ce procédé consiste à recouvrir la surface en cuivre d'un circuit imprimé d'une fine couche d'étain, ce qui permet de protéger le cuivre de l'oxydation et de la corrosion. L'étain thermodurcissable améliore également la soudabilité et l'adhérence des fils du circuit imprimé, ce qui en fait un choix populaire pour les composants électroniques qui nécessitent des connexions de haute qualité. Dans cet article, nous allons approfondir le concept du circuit imprimé étamé par immersion. et d'étudier ses avantages et ses inconvénients pour la fabrication des circuits imprimés.

En savoir plus sur le processus d'étamage par immersion

Qu'est-ce que c'est ?

L'étain à immersion, également connu sous le nom d'étain blanc, est un traitement de surface très sensible. S'il n'est pas appliqué avec précision, il peut entraîner des courts-circuits et des joints de soudure de mauvaise qualité susceptibles d'endommager l'ensemble de la carte PCBA. Pour garantir la précision de l'application, Sociétés de PCBA prendre des mesures spécifiques au cours de la procédure de candidature.

Cependant, pour les cartes qui doivent être traitées par la technologie de montage en surface (SMT), l'étain en immersion offre des avantages évidents qui facilitent grandement le processus. Ce type de revêtement est également moins nocif pour l'homme et l'environnement que les anciennes méthodes, puisqu'il a remplacé le placage d'alliage Pb-Sn. Il offre une excellente soudabilité et protège les traces de cuivre de l'oxydation, sauvegardant ainsi les plans et les pastilles de cuivre sur la carte.

Quelles sont les caractéristiques

  • Couche mince : La couche créée par l'étain en immersion n'a généralement qu'un ou deux microns d'épaisseur, mais elle offre une protection efficace contre les effets de l'environnement tels que l'oxydation et la corrosion.
  • Haute soudabilité : La surface résultant de l'étamage par immersion est hautement soudable, ce qui facilite l'application de la pâte à braser lors de la construction de la carte. Par rapport à d'autres finitions, elle offre également une meilleure soudabilité grâce à sa surface plus lisse.
  • Surface plane : L'étain à immersion permet d'obtenir une surface plane sur la carte, ce qui garantit un fonctionnement électrique fiable et de qualité.
  • Uniformité : La finition de la surface de l'étain immergé est uniforme sur l'ensemble de la carte, ce qui garantit un fonctionnement cohérent de la carte.

Comment mettre en œuvre le processus

processus d'application de l'étain par immersion
  1. Nettoyage des circuits imprimés: La surface de la carte est nettoyée afin d'éliminer toute particule de poussière, de graisse ou d'autres contaminants.
  2. Micro-gravure : La surface en cuivre de la carte subit un processus de micro-gravure afin de garantir une bonne adhérence entre le cuivre et la couche d'immersion d'étain.
  3. Pré-dip : La carte est ensuite placée dans une solution de pré-imprégnation pour activation, ce qui renforce l'adhésion entre la couche de cuivre et la couche d'étain.
  4. Étamage par immersion : Au cours de cette étape, la carte est placée dans une solution de dépôt chimique contenant des ions d'étain, des stabilisateurs et des agents réducteurs. Les ions d'étain subissent le processus de réduction et se déposent sur la surface du cuivre, créant ainsi la couche d'étain par immersion sur la carte.
  5. Post-dip : Pour éliminer tout excès d'ions d'étain et de stabilisants, la carte revêtue d'étain est placée dans une solution post-trempage.
  6. Séchage et durcissement : Enfin, le panneau est séché et durci pour s'assurer que la couche d'étain est complètement formée et stable.

Pourquoi un traitement de surface par immersion à l'étain ?

Avantage

  • Qualité de la soudabilité : Avec une fine couche d'étain appliquée sur la carte, la surface obtenue est hautement soudable, offrant une configuration fiable et précise entre la carte et les composants soudés. Il s'agit donc d'une finition idéale pour les projets et les appareils électroniques.
  • Excellentes performances électriques : La finition en étain pour immersion offre des performances électriques très fiables. La résistance de surface étant moindre, la perte de signal lors de la transmission du signal électrique est minimale.
  • Finition économique : Ce type de finition est moins coûteux que d'autres finitions telles que l'argent et l'or, ce qui en fait une option rentable pour les projets à budget serré.
  • Respectueux de l'environnement et moins dangereux : Contrairement à d'autres finitions comme l'or et l'argent, l'étain par immersion est une option respectueuse de l'environnement et moins dangereuse. Il ne contient pas de matières dangereuses comme le cyanure, ce qui en fait une option plus sûre pour l'homme et l'environnement.

Désavantage

  • Moustaches en étain : L'étamage par immersion peut entraîner l'apparition de moustaches d'étain, de minces filaments qui peuvent provoquer des courts-circuits et affecter le fonctionnement électrique de la carte. Ces moustaches sont un problème courant associé à ce type de finition.
  • Durée de conservation limitée : La durée de conservation est limitée en raison de sa susceptibilité à l'oxydation. Au fil du temps, les panneaux dotés de cette finition peuvent se dégrader, ce qui affecte leurs performances.
  • Épaisseur limitée de la couche : L'épaisseur de la couche d'étain est limitée, ce qui la rend adaptée à certains types de projets.
  • Ne convient pas aux conditions difficiles : Il n'est pas recommandé d'utiliser une solution d'étamage par immersion dans des environnements à haute température ou à forte humidité, car elle peut se corroder et affecter les performances de la carte.

Immersion étain VS Immersion argent 

Boîte d'immersion et argent par immersion sont deux finitions de surface populaires pour la construction de circuits imprimés en raison de leurs excellentes propriétés de fonctionnement électrique et de soudabilité. Toutefois, il existe quelques différences entre ces deux finitions qui méritent d'être soulignées.

L'étamage par immersion est un procédé plus rentable et offre une bonne soudabilité sur plusieurs cycles thermiques. En outre, il offre une excellente résistance aux conditions environnementales telles que les températures élevées, la corrosion et l'oxydation, ce qui en fait un choix privilégié pour les applications soumises à des conditions élevées.

En revanche, l'argent par immersion est un procédé plus coûteux, mais il offre une résistance supérieure à la corrosion et une excellente conductivité électrique. Il est bien adapté aux projets de communication à grande vitesse qui nécessitent une faible résistance de contact.

La principale différence entre ces deux finitions réside dans l'épaisseur de la couche sur la carte. L'étain chimique a une épaisseur de 0,8 à 1,2 micron, tandis que l'argent chimique a une épaisseur de 0,15 à 0,5 micron. Cette couche plus épaisse de l'argent chimique en fait une option appropriée pour les applications qui requièrent une grande précision.

Il est important de noter que la durée de conservation de l'argent chimique est plus courte que celle de l'étain chimique et qu'il peut se ternir ou changer de couleur avec le temps. Par conséquent, l'étain chimique est généralement préféré pour un fonctionnement fiable à long terme en raison de la grande stabilité de la finition de surface.

Guide de l'épaisseur de l'étain par immersion

L'épaisseur de la couche d'étain dans les finitions d'étain par immersion dépend du projet spécifique et des exigences de l'application. En règle générale, l'épaisseur varie entre 0,8 et 1,2 micron, mais des couches plus épaisses peuvent être nécessaires pour réduire la corrosion et assurer une soudabilité de qualité dans certaines applications.

Le processus d'étamage par immersion est la principale étape de la production de cartes d'étain par immersion et régule l'épaisseur de la couche d'étain. Au cours de ce processus, le panneau est immergé dans une solution d'étain contenant un agent réducteur qui réduit les ions d'étain et dépose une couche d'étain sur la couche de cuivre.

L'épaisseur de la couche d'étain est influencée par des facteurs tels que la concentration de la solution d'étain, la durée d'immersion et la température de la solution. Des concentrations plus élevées de la solution d'étain donnent des couches plus épaisses, tandis que des températures de solution plus élevées donnent des couches plus minces.

L'épaisseur de la couche d'étain joue un rôle crucial dans la performance et la fiabilité de la carte d'étain à immersion. Une couche mince peut entraîner une mauvaise soudabilité, tandis qu'une couche épaisse peut augmenter l'utilisation de la soudure et les coûts de production.

Pour garantir une épaisseur d'étain précise pour votre circuit imprimé, il est essentiel de demander conseil à des fabricants de circuits imprimés et à des experts expérimentés. Ils peuvent vous aider à déterminer l'épaisseur appropriée de la couche d'étain en fonction des exigences spécifiques de votre projet.

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