液浸錫PCB表面仕上げ

無電解スズは表面仕上げプリント基板（PCB）製造に使用される。このプロセスでは、回路基板の銅表面を錫の薄い層でコーティングし、銅を酸化や腐食から保護します。無電解スズはまた、PCBのはんだ付け性とワイヤーボンディング性を向上させるため、高品質の接続を必要とする電子部品によく使用されます。この記事では、無電解スズPCBの概念をより深く掘り下げます。 PCB製造における利点と欠点を探る。

無電解錫プロセスについて学ぶ

これは何だ？

白錫としても知られる無電解錫は、非常に繊細な表面処理です。正確に塗布されないと、短絡や質の悪いはんだ接合の原因となり、PCBAボード全体を損傷する恐れがあります。精度を確保するために PCBA関連企業申請手続き中に特定のステップを踏む。

しかし、表面実装技術（SMT）による加工が必要な基板では、無電解スズめっきは、プロセスをはるかに容易にする明確な利点を提供する。また、このタイプのコーティングは、鉛-スズ合金めっきに取って代わったため、旧来の方法よりも人体や環境への害が少ない。優れたはんだ付け性を提供し、銅トレースを酸化から守り、基板上の銅プレーンやパッドを保護します。

特徴とは？

薄いコーティング： 無電解錫めっきによって形成される層の厚さは通常1～2ミクロンに過ぎないが、酸化や腐食などの環境影響から効果的に保護することができる。
高いはんだ付け性： 無電解錫から得られる表面ははんだ付け性が高く、基板製造時にはんだペーストを塗布しやすくなります。また、他の仕上げに比べ、表面が平滑なため、はんだ付け性も向上します。
平らな面： 無電解スズは、基板上に平坦な表面を提供し、良好で信頼性の高い電気的動作を保証する。
均一性： 無電解スズの表面仕上げは基板全体に均一で、基板の安定した動作を保証する。

プロセスの実施方法

PCBクリーニング: ボードの表面は、ほこりや油脂、その他の汚染物質を除去するために無汚染である。
マイクロエッチング： 基板の銅表面は、銅と錫浸漬層の間の良好な接着を確保するために、マイクロエッチング工程を経る。
プレディップ： その後、基板は活性化のためのプレディップ溶液に入れられ、銅層と錫層の接着が強化される。
無電解スズめっき： この工程では、スズイオン、安定剤、還元剤を含む無電解めっき液に基板を入れます。スズイオンは還元プロセスを経て銅表面に析出し、基板上に無電解スズ層を形成します。
ディップの後だ： 余分な錫イオンと安定剤を除去するため、錫めっき基板はポストディップ溶液に入れられる。
乾燥と養生： 最後に、錫層が完全に形成され安定するように、基板を乾燥・硬化させる。

なぜ無電解錫表面処理なのか

アドバンテージ

高品質のはんだ付け性： 基板に錫を薄く塗布することで、はんだ付け性の高い表面となり、基板とはんだ付けされた部品の間に信頼性の高い正確な構成が得られます。このため、電子プロジェクトや電子機器にとって理想的な仕上げとなります。
優れた電気的性能： 無電解スズ仕上げは、信頼性の高い電気性能を提供します。表面抵抗が少ないため、電気信号伝送中の信号損失が最小限に抑えられます。
コストパフォーマンスの高い仕上がり： このタイプの仕上げは、シルバーやゴールドといった他の仕上げよりも安価で、予算重視のプロジェクトには費用対効果の高い選択肢となる。
環境に優しく、危険性が少ない： 金や銀のような他の仕上げとは異なり、無電解スズは環境に優しく、危険性の少ないオプションです。シアン化物のような有害物質を含まないので、人にも環境にも安全な選択肢です。

デメリット

ブリキのひげ： 無電解スズめっきは、スズウィスカ（短絡の原因となり、基板の電気的動作に影響を与える細いフィラメント）を引き起こす可能性があります。このウィスカーは、この種の仕上げに関連する一般的な問題です。
限られた賞味期限： 酸化しやすいため、保存期間は限られている。時間の経過とともに、この仕上げを施したボードは劣化し、性能に影響を及ぼす可能性がある。
レイヤーの厚さに制限がある： スズ層の厚さには制限があるため、特定の種類のプロジェクトに適している。
過酷な環境には適さない： 無電解スズめっき液は、腐食して基板の性能に影響を及ぼす可能性があるため、高温または高湿環境での使用は推奨されない。

無電解スズVS無電解シルバー

浸漬スズと無電解銀は、電気的動作とはんだ付け性に優れているため、どちらもPCB製造によく使われる表面仕上げです。しかし、この2つの仕上げには特筆すべき違いがあります。

無電解スズめっきは、よりコスト効率の高いプロセスであり、複数の熱サイクルにわたって良好なはんだ付け性を提供する。さらに、高温、腐食、酸化などの環境条件に対して優れた耐性を発揮するため、高条件の用途に適しています。

一方、無電解銀はより高価なプロセスだが、優れた耐腐食性と優れた導電性を誇る。低接触抵抗を必要とする高速通信プロジェクトに適している。

この2つの仕上げの主な違いは、基板上の層厚にあります。無電解スズの層厚は0.8～1.2ミクロンですが、無電解銀の層厚は0.15～0.5ミクロンです。無電解スズめっきの層厚は0.8～1.2ミクロンで、無電解銀めっきの層厚は0.15～0.5ミクロンです。

無電解銀は、無電解スズPCB仕上げよりも保存期間が短く、時間の経過とともに変色したり変質したりする可能性があることに注意することが重要です。そのため、長期間の信頼性の高い運用には、表面仕上げの安定性が高い無電解スズが一般的に好まれます。

無電解スズ厚さガイド

無電解錫めっきの錫層の厚さは、特定のプロジェクトとアプリケーションの要件によって異なります。通常、厚さは0.8～1.2ミクロンですが、用途によっては腐食を抑え、高品質のはんだ付け性を確保するために、より厚い層が必要になる場合があります。

無電解スズめっき工程は、無電解スズ基板を製造する主な工程であり、スズ層の厚さを調整する。この工程では、スズイオンを還元する還元剤を含むスズ溶液に基板を浸し、銅層上にスズ層を析出させます。

スズ層の厚さは、スズ溶液の濃度、浸漬時間、溶液温度などの要因に影響される。スズ溶液濃度が高いほど層は厚くなり、溶液温度が高いほど層は薄くなる。

錫層の厚さは、無電解錫めっき基板の性能と信頼性に重要な役割を果たします。層が薄いとはんだ付け性が悪くなり、層が厚いとはんだの使用量と製造コストが増加します。

プリント基板の正確なスズ厚を確保するには、経験豊富なプリント基板メーカーや専門家の指導を仰ぐことが不可欠です。彼らは、あなたの特定のプロジェクトの要件に基づいて適切なスズ層の厚さを決定するのに役立ちます。