PCB化学沉锡工艺介绍-深圳市福英达
PCB化学沉锡工艺介绍
化学沉锡工艺是一种在铜表面沉积锡的无电镀工艺。它的工作原理是利用铜和锡在酸液中的活性锡高于铜，使焊盘铜箔与沉锡槽中的锡离子发生置换反应，锡被氧化且形成一层均匀的锡层。
沉锡工艺的置换反应方程式
Cu（s）+ Sn2+（aq）→ Cu2+（aq）+ Sn（s）
其中，Cu代表铜，Sn代表锡，s代表固体，aq代表水溶液。在反应中，铜的离子被锡的离子所替代，形成了固态的锡层。
与喷锡（热风整平）工艺的对比：
喷锡工艺是通过高压喷嘴将熔融的锡粉末喷射在基材表面，锡层的厚度和均匀性不如沉锡工艺，因此在一些对焊接可靠性要求较高的应用中可能不太适合。
而化学沉锡工艺的镀液成分相对简单，不需要电源和槽架，操作方便，成本低廉，也比较环保；沉锡工艺可以在基材表面形成均匀的薄膜，因此更适合密间距和微孔的PCB。
沉锡工艺的主要步骤：
1. 清洗：在进入镀液之前，必须对基材进行清洗，去除油污、氧化物和杂质。
2. 活化：用酸性溶液对基材进行活化处理，使铜表面具有良好的亲水性和催化性。
3. 沉锡：将基材浸入含有锡离子和络合剂的镀液中，使锡离子与铜表面发生置换反应，形成一层均匀的锡层。
4. 后处理：用水冲洗去除残留的镀液，用热风干燥，并用有机物质对锡层进行钝化处理，以提高其耐蚀性和抗氧化性。
图1：化学沉锡板
沉锡工艺具有以下优点：
1. 锡层具有良好的可焊性、可贴装性和可存储性。锡层的质量决定着PCB的性能和可靠性，而沉锡工艺能够保证锡层的质量，使得PCB的焊接和贴装过程更加方便和可靠。
2. 锡层与铜层之间没有中间层，可以避免金属间的扩散和脱落。中间层的存在会导致锡层与铜层之间的相互影响，影响PCB的性能和可靠性，而沉锡工艺能够避免这种问题的出现。
3. 工艺简单，成本低廉，环境友好。
沉锡工艺也存在一些缺点：
1. 锡层厚度有限。由于原本不活泼的铜置换了活性较高的锡粒子，而有机酸组成的沉锡槽液在70多度温度下对PCB组焊层猛烈攻击，阻焊层因而变色、溶解、污染槽液。业界一般要求沉锡层厚度0.8~1.2μm。
2. 锡层容易出现锡须。由于锡离子在沉积过程中沉积速率不均匀导致的，会影响PCB的可靠性和性能。
总之，沉锡工艺是一种简单、低成本、环境友好的表面处理工艺，能够保证锡层的质量和PCB的可靠性，已经成为PCB生产中常用的表面处理工艺之一。
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