Acabamento de superfície de PCB de estanho de imersão

A lata de imersão é um tipo de acabamentos de superfície utilizado no fabrico de placas de circuitos impressos (PCB). Este processo envolve o revestimento da superfície de cobre de uma placa de circuitos com uma fina camada de estanho, que ajuda a proteger o cobre da oxidação e da corrosão. O estanho de imersão também melhora a soldabilidade e a capacidade de ligação do fio da PCB, tornando-o uma escolha popular para componentes electrónicos que requerem ligações de alta qualidade. Neste artigo, vamos aprofundar o conceito de PCB de estanho de imersão e explorar as suas vantagens e desvantagens no fabrico de placas de circuito impresso.

Saiba mais sobre o processo de estanhagem por imersão

O que é isto?

O estanho de imersão, também conhecido como estanho branco, é um tratamento de superfície altamente sensível. Se não for aplicado com precisão, pode resultar em curto-circuitos e juntas de soldadura de má qualidade que podem danificar toda a placa PCBA. Para garantir a exatidão, Empresas de PCBA tomar medidas específicas durante o processo de candidatura.

No entanto, para placas que requerem processamento por tecnologia de montagem em superfície (SMT), o estanho de imersão oferece vantagens claras que tornam o processo muito mais fácil. Este tipo de revestimento é também menos nocivo para os seres humanos e para o ambiente do que os métodos mais antigos, uma vez que substituiu o revestimento de liga Pb-Sn. Proporciona uma excelente soldabilidade e protege os traços de cobre da oxidação, salvaguardando os planos e almofadas de cobre na placa.

Quais são as características

  • Revestimento fino: A camada criada pelo estanho de imersão tem normalmente apenas um a dois microns de espessura, mas proporciona uma proteção eficaz contra efeitos ambientais como a oxidação e a corrosão.
  • Elevada soldabilidade: A superfície resultante da imersão em estanho é altamente soldável, facilitando a aplicação de pasta de solda durante a construção da placa. Em comparação com outros acabamentos, também proporciona uma melhor soldabilidade devido à sua superfície mais lisa.
  • Superfície plana: O estanho de imersão proporciona uma superfície plana na placa, garantindo um funcionamento elétrico bom e fiável.
  • Uniformidade: O acabamento da superfície do estanho de imersão é uniforme em toda a placa, garantindo um funcionamento consistente da placa.

Como implementar o processo

processo de aplicação de estanho por imersão
  1. Limpeza de PCB: A superfície da placa é limpa para remover quaisquer partículas de pó, gordura ou outros contaminantes.
  2. Micro-condicionamento: A superfície de cobre da placa é submetida a um processo de micro-condicionamento para garantir uma boa aderência entre o cobre e a camada de imersão em estanho.
  3. Pré-mergulho: A placa é então colocada numa solução de pré-imersão para ativação, que reforça a adesão entre a camada de cobre e a camada de estanho.
  4. Estanhagem por imersão: Nesta etapa, a placa é colocada numa solução de galvanização electrolítica que contém iões de estanho, estabilizadores e agentes redutores. Os iões de estanho passam pelo processo de redução e são depositados na superfície de cobre, criando a camada de estanho de imersão na placa.
  5. Pós-dip: Para remover qualquer excesso de iões de estanho e estabilizadores, a placa revestida de estanho é colocada numa solução pós-imersão.
  6. Secagem e cura: Finalmente, a placa é seca e curada para garantir que a camada de estanho está completamente formada e estável.

Porquê o tratamento de superfície de estanho por imersão

Vantagem

  • Soldabilidade de qualidade: Com uma fina camada de estanho aplicada à placa, a superfície resultante é altamente soldável, proporcionando uma configuração fiável e precisa entre a placa e os componentes soldados. Isto torna-o um acabamento ideal para projectos e dispositivos electrónicos.
  • Excelente desempenho elétrico: O acabamento de estanho por imersão oferece um desempenho elétrico altamente fiável. Com uma menor resistência da superfície, há uma perda mínima de sinal durante a transmissão do sinal elétrico.
  • Acabamento económico: Este tipo de acabamento é menos dispendioso do que outros acabamentos, como o prateado e o dourado, o que o torna uma opção rentável para projectos que se preocupam com o orçamento.
  • Amigo do ambiente e menos perigoso: Ao contrário de outros acabamentos como o ouro e a prata, o estanho de imersão é uma opção amiga do ambiente e menos perigosa. Não contém materiais perigosos como o cianeto, o que o torna uma opção mais segura para as pessoas e para o ambiente.

Desvantagem

  • Bigodes de lata: O revestimento de estanho por imersão pode dar origem a fios de estanho, que são filamentos finos que podem causar curto-circuitos e afetar o funcionamento elétrico da placa. Estes filamentos são um problema comum associado a este tipo de acabamento.
  • Prazo de validade limitado: O prazo de validade é limitado devido à sua suscetibilidade à oxidação. Com o tempo, os painéis com este acabamento podem degradar-se, afectando o seu desempenho.
  • Espessura de camada limitada: A espessura da camada de estanho é limitada, o que a torna adequada para tipos específicos de projectos.
  • Não adequado para condições adversas: Uma solução de estanhagem por imersão não é recomendada para utilização em ambientes de alta temperatura ou de elevada humidade, uma vez que pode corroer e afetar o desempenho da placa.

Estanho de imersão VS Prata de imersão 

Estanho de imersão e prata de imersão são ambos acabamentos de superfície populares para a construção de PCB devido às suas excelentes propriedades de funcionamento elétrico e soldabilidade. No entanto, existem algumas diferenças entre estes dois acabamentos que vale a pena referir.

A estanhagem por imersão é um processo mais económico e proporciona uma boa soldabilidade ao longo de vários ciclos térmicos. Além disso, oferece uma excelente resistência às condições ambientais, tais como temperaturas elevadas, corrosão e oxidação, o que o torna a escolha preferida para aplicações com condições elevadas.

Por outro lado, a prata de imersão é um processo mais dispendioso, mas apresenta uma resistência superior à corrosão e uma excelente condutividade eléctrica. É adequada para projectos de comunicação de alta velocidade que requerem uma baixa resistência de contacto.

A principal diferença entre estes dois acabamentos reside na espessura da sua camada na placa. O estanho de imersão tem uma espessura de camada de 0,8 a 1,2 microns, enquanto a prata de imersão tem uma espessura de 0,15 a 0,5 microns. Esta camada mais espessa de prata de imersão torna-a uma opção adequada para aplicações que exigem elevada precisão.

É importante notar que a prata de imersão tem um prazo de validade mais curto do que o acabamento PCB de estanho de imersão e pode manchar ou mudar de cor ao longo do tempo. Por conseguinte, o estanho de imersão é normalmente preferido para um funcionamento fiável e a longo prazo devido à elevada estabilidade do acabamento da superfície.

Guia de espessura de estanho de imersão

A espessura da camada de estanho nos acabamentos de estanho por imersão depende dos requisitos específicos do projeto e da aplicação. Normalmente, a espessura varia entre 0,8 e 1,2 microns, mas podem ser necessárias camadas mais espessas para reduzir a corrosão e garantir uma soldabilidade de qualidade em determinadas aplicações.

O processo de estanhagem por imersão é o principal passo na produção de placas de estanho por imersão e regula a espessura da camada de estanho. Durante este processo, a placa é imersa numa solução de estanho contendo um agente redutor que reduz os iões de estanho e deposita uma camada de estanho na camada de cobre.

A espessura da camada de estanho é influenciada por factores como a concentração da solução de estanho, a duração da imersão e a temperatura da solução. Concentrações mais elevadas de solução de estanho resultam em camadas mais espessas, enquanto que temperaturas mais elevadas da solução resultam em camadas mais finas.

A espessura da camada de estanho desempenha um papel crucial no desempenho e na fiabilidade da placa de estanho de imersão. Uma camada fina pode resultar numa fraca soldabilidade, enquanto uma camada espessa pode aumentar a utilização de solda e os custos de produção.

Para garantir uma espessura de estanho exacta para a sua placa de circuito impresso, é essencial procurar orientação junto de fabricantes e especialistas experientes em placas de circuito impresso. Estes podem ajudá-lo a determinar a espessura adequada da camada de estanho com base nos requisitos específicos do seu projeto.

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