PCB化學沉錫工藝介紹-深圳市福英達
PCB化學沉錫工藝介紹
化學沉錫工藝是一種在銅表面沉積錫的無電鍍工藝。它的工作原理是利用銅和錫在酸液中的活性錫高于銅，使焊盤銅箔與沉錫槽中的錫離子發生置換反應，錫被氧化且形成一層均勻的錫層。
沉錫工藝的置換反應方程式
Cu（s）+ Sn2+（aq）→ Cu2+（aq）+ Sn（s）
其中，Cu代表銅，Sn代表錫，s代表固體，aq代表水溶液。在反應中，銅的離子被錫的離子所替代，形成了固態的錫層。
與噴錫（熱風整平）工藝的對比：
噴錫工藝是通過高壓噴嘴將熔融的錫粉末噴射在基材表面，錫層的厚度和均勻性不如沉錫工藝，因此在一些對焊接可靠性要求較高的應用中可能不太適合。
而化學沉錫工藝的鍍液成分相對簡單，不需要電源和槽架，操作方便，成本低廉，也比較環保；沉錫工藝可以在基材表面形成均勻的薄膜，因此更適合密間距和微孔的PCB。
沉錫工藝的主要步驟：
1. 清洗：在進入鍍液之前，必須對基材進行清洗，去除油污、氧化物和雜質。
2. 活化：用酸性溶液對基材進行活化處理，使銅表面具有良好的親水性和催化性。
3. 沉錫：將基材浸入含有錫離子和絡合劑的鍍液中，使錫離子與銅表面發生置換反應，形成一層均勻的錫層。
4. 后處理：用水沖洗去除殘留的鍍液，用熱風干燥，并用有機物質對錫層進行鈍化處理，以提高其耐蝕性和抗氧化性。
圖1：化學沉錫板
沉錫工藝具有以下優點：
1. 錫層具有良好的可焊性、可貼裝性和可存儲性。錫層的質量決定著PCB的性能和可靠性，而沉錫工藝能夠保證錫層的質量，使得PCB的焊接和貼裝過程更加方便和可靠。
2. 錫層與銅層之間沒有中間層，可以避免金屬間的擴散和脫落。中間層的存在會導致錫層與銅層之間的相互影響，影響PCB的性能和可靠性，而沉錫工藝能夠避免這種問題的出現。
3. 工藝簡單，成本低廉，環境友好。
沉錫工藝也存在一些缺點：
1. 錫層厚度有限。由于原本不活潑的銅置換了活性較高的錫粒子，而有機酸組成的沉錫槽液在70多度溫度下對PCB組焊層猛烈攻擊，阻焊層因而變色、溶解、污染槽液。業界一般要求沉錫層厚度0.8~1.2μm。
2. 錫層容易出現錫須。由于錫離子在沉積過程中沉積速率不均勻導致的，會影響PCB的可靠性和性能。
總之，沉錫工藝是一種簡單、低成本、環境友好的表面處理工藝，能夠保證錫層的質量和PCB的可靠性，已經成為PCB生產中常用的表面處理工藝之一。
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