沉锡工艺工作和问题处理WI
沉锡工艺原理简介
沉锡工艺原理简介
沉锡工艺是一种常用于电子制造业的表面处理方法，其原理是利用熔点较低的
锡与金属基材发生反应，形成一层薄而均匀的锡层。
具体原理如下：
1. 清洁表面：首先，需要将待处理的金属基材表面进行清洁，以去除油脂、氧
化物等杂质，保证良好的接触性。
2. 浸锡液：将含有熔点较低的锡的合金溶液（通常为锡-铅合金）制成锡浸液，用于浸润金属基材的表面。
3. 浸润反应：将清洁的金属基材浸入锡浸液中，使锡溶液与金属基材表面接触，并发生化学反应。
反应中，锡与金属基材发生互溶、互扩散，形成一层锡层。
4. 除锡剂处理：待锡层形成后，需要使用除锡剂将多余的锡液去除，以保证锡
层的均匀性。
5. 清洗与干燥：最后，对处理后的金属基材进行清洗，去除残留的化学物质，
并进行干燥，以得到最终的产品。
举例来说，假设我们要对一块印刷电路板（PCB）进行沉锡处理。
首先，我们
清洁PCB表面，去除油脂和氧化物。
然后，将PCB浸入锡浸液中，让锡溶液与PCB表面接触。
在浸润反应中，锡与PCB表面的铜导线发生互溶、互扩散，形
成一层薄而均匀的锡层。
接下来，使用除锡剂去除多余的锡液，并进行清洗和
干燥，最终得到一个表面覆盖着锡层的PCB，以提供更好的导电性和抗氧化性能。
沉锡基本工艺工作和问题处理
沉锡基本工艺工作和问题处理
沉锡是一种将锡融化后涂覆在金属表面上的工艺，常用于印刷电路板制造等领域。
具体的工艺步骤如下：
1. 准备工作：清洁金属表面，去除杂质和氧化物。
2. 准备锡料：将锡料熔化至适当温度，保持在一定范围内以保持流动性。
3. 涂覆锡料：将金属表面浸入熔化的锡料中，使其涂覆整个表面。
4. 接触时间：保持金属表面与锡料的接触时间适当，以确保锡层的均匀涂覆。
5. 去除多余锡料：将金属表面从锡料中取出，使多余的锡料自然滴落。
6. 冷却固化：待涂覆的锡料自然冷却，形成坚固的锡层。
在沉锡过程中常会遇到一些问题，需要及时处理：
1. 锡层太厚或不均匀：可能是由于接触时间不足或锡料温度不恰当。
解决方法是调整接触时间和锡料温度，确保涂覆均匀。
2. 锡球：在沉锡过程中，锡料容易形成小球状，无法均匀涂覆。
可以尝试调整锡料的温度和浸泡方式，避免锡球的产生。
3. 氧化：金属表面没有清洁干净或未及时涂覆锡料可能导致氧化的问题。
应确保金属表面干净，及时涂覆锡料，避免氧化的发生。
4. 粘附不良：可能是由于金属表面没有充分清洁或锡料质量不佳。
应仔细清洁金属表面，并使用质量良好的锡料。
以上是沉锡的基本工艺和问题处理的一般步骤和方法，具体处理方法可以根据实际情况进行调整。
喷锡与沉锡异同点及化学沉锡常见问题分析
喷锡与沉锡异同点及化学沉锡常见问题分析PCB沉锡工艺是为有利于SMT与芯片封装而特别设计的在铜面上以化学方式沉积锡金属镀层，是取代Pb-Sn合金镀层制程的一种绿色环保新工艺，已广泛应用于电子产品、五金件、装饰品等。
印刷线路板有两个较为常用的工艺：喷锡和沉锡。
喷锡，主要是将PCB板直接侵入到熔融状态的锡浆里面，在经过热风整平后，在PCB铜面会形成一层致密的锡层，厚度一般为1um-40um。
沉锡，主要是利用置换反应在PCB板面形成一层极薄的锡层，锡层厚度大约在在0.8um-1.2um之间，沉锡工艺更普遍应用在线路板表面处理工艺当中。
化学沉锡常见技术问题分析化学沉锡是PCB沉锡工艺的一种，应用较为普遍，其工作原理是通过改变铜离子的化学电位使镀液中的亚锡离子发生化学置换反应，其实质是电化学反应。
被还原的锡金属沉积在铜基材的表面上形成锡镀层，且其浸锡镀层上吸附的金属络合物对锡离子还原为金属锡起催化作用，以使锡离子继续还原成锡，其化学反应方程式为2Cu+4TU+Sn2→2Cu+（TU）2+Sn。
化学沉锡层的厚度大约在在1um-40um之间，表面结构较为致密，硬度较大，不容易刮花；喷锡在生产过程中只有纯锡，所以表面容易清洗，正常温度下可以保存一年，并且在焊接的过程中不易出现表面变色的问题；沉锡，锡厚大约在在0.8um-1.2um之间，表面结构较为松散，硬度小，容易造成表面刮伤；沉锡是经过复杂的化学反应，药剂较多，所以不容易清洗，表面容易残留药水，导致在焊接中易出现异色问题，保存时间较短，正常温度下可以保存三个月，如果时间久会出现变色。
化学沉锡板的主要缺陷表现为锡面发暗、锡面污染导致的可焊性不良问题，经过大量数据分析及现场调查，基本确定造成原因主要由以下几个方面，首先，生产过程药液拖带消耗：因锡槽药水具有粘度较大特性，致使生产带出量较大，从而导致锡槽药液消耗量大。
同时，由于锡槽槽液大量带入硫脲洗槽，造成硫脲洗槽铜含量上升快，影响生产板清洗效果，易。
浸锡不良原因与处理
浸锡不良原因与处理
浸锡不良是一种常见的问题，它可以影响焊锡的质量和连接的可靠性。
以下是一些浸锡不良问题的原因和处理方法：
1. 渗出现象：这种现象可能是由于基材表面的气体、脏物或油脂而引起的，因此在进行焊接之前需要保证板面干净，将板面进行除油、除锈等处理。
此外，还需要调整焊接温度，确保焊锡熔化温度不高于焊锡渗出温度。
2. 焊锡不够：如果焊锡不够，就需要注意焊锡量、铁催化剂、焊嘴等问题。
通过调整这些参数，可以解决焊锡不够的问题。
3. 密度不足：焊锡密度不足的原因多数是焊料流动过快或焊料温度过低导致的。
因此，应该根据具体情况调整焊接参数，限制焊锡的流动速度，增加焊料温度，提高焊锡密度。
4. 黄斑现象：这种现象通常是由于氧化铟、氧化镉等催化剂导致的，因此需要使用质量好的催化剂，并保持催化剂与焊锡的比例适当。
5. 气体孔：气体孔是由于焊接过程中有气体进入而导致的，这可能是因为焊材存放时间过长、焊接部位没有充分保护等原因导致的。
为了避免气体进入，需要在焊接前对焊接部位进行充分清洗，并确保焊材的新鲜度。
总之，浸锡不良问题通常是由于焊接过程中的多种因素造成的。
为了避免这种情况的发生，需要仔细分析具体情况并采取相应的措施。
为了避免浸锡不良的出现，我们必须加强对焊接工艺的分析和控制，提高焊接工艺的可靠性和稳定性。
沉锡PCB贴装后锡面发黑分析及改善
沉锡PCB贴装后锡面发黑原因分析及改善1、前言近年来，随着印制线路板（Printed circuit boar d，以下简称PCB）的无铅化的推行，化学沉锡（Immersion Tmatchin）具有成本较低、储存时间长、可焊性良好的优点而备受欢迎。
化学沉锡是通过置换反应在铜表面沉积一层厚度约为1μm左右的锡层，其表面颜色为无光泽的淡白色，但由于其表面结构较为疏松、硬度小，易造成划伤、氧化、药水残留等缺陷。
另外，在回流焊处理后，锡面发黄、发黑等异色问题不但影响印制板的美观，且对其可焊性、耐腐蚀性能等均有不同程度的影响，文章通过一例锡面发黑异色导致可焊性不良的案例，从失效分析的角度出发，探究了锡面发黑的原因和机理，为业内同行提供参考。
2、锡面发黑失效分析2.1 案例背景沉锡表面处理的印制板在经过回流焊贴装过程后，锡面才由正常的淡白色，转变为发黑异色现象，所以在PCB板的生产制程中难以对此进行有效的拦截，当产品流到客户端进行SMT贴装之后，才出现相应的品质问题，这会给PCB生产厂商造成客诉等不良影响，甚至会造成大量的经济损失。
以下是一例沉锡表面发黑的失效分析案例，该化学沉锡表面处理的PCB在出货前锡面颜色为正常的淡白色，但在客户端经过回流后，其焊盘表面出现上锡不良和锡面发黑的现象，如下图1所示：图1 异色不良样品与正常样品锡面外观a-1.上锡不良焊盘(50X)；a-2.上锡不良焊盘(100X)；b-1.发黑PCBA外观图；b-2.正常沉锡表面颜色。
由上图1所示，不良PCBA锡面发黑与正常沉锡表面所呈现的淡白色明显不一致，且焊接面有退润湿现象，现通过失效分析手段来排查可焊性不良的原因，并探究锡面发黑的机理。
2.2 失效原因排查2.2.1 锡层厚度确认采用X-Ray测厚仪，对沉锡焊盘进行锡厚测量，结果如表1所示：表1 锡厚数据（单位：μm）如表1所示，沉锡焊盘实测单点锡厚和平均锡厚都满足工艺控制要求。
2.2.2 发黑物质成分确认通过扫描电子显微镜和X射线能谱仪观察发黑锡面与正常锡面，对比两者的微观形貌和元素分布，结果如图2所示：图2 发黑锡面与正常锡面对比a-1.发黑锡面形貌(1000X)；a-2.发黑锡面形貌(5000X)；a-3.发黑锡面元素分析；b-1.正常锡面形貌(1000X)；由以上微观形貌和元素分析结果可知，不良PCBA锡面无划伤，但形貌非正常锡面所呈现的颗粒状，且含有异常元素S（硫），说明不良PCBA表面可能存在含S元素的污染物。
化学沉锡工艺流程(二)
引言概述：化学沉锡是一种常用的表面处理工艺，通过在金属表面形成一层锡膜，用于增强金属的耐腐蚀性能和提高焊接性能。
本文将详细介绍化学沉锡工艺流程，包括准备工作、预处理、沉锡液选择、沉锡操作步骤和质量控制。
正文内容：一、准备工作1.清洗工艺：清洗工艺对于化学沉锡的效果至关重要。
使用适当的清洗剂，如去污剂、酸洗剂和碱洗剂，去除金属表面的油污和氧化物。
2.表面预处理：对于一些特殊材料，如铁、铜等，需要采用机械或电化学方法进行表面预处理，如研磨、抛光或电镀等，以获得更好的沉锡效果。
3.防护措施：在进行化学沉锡操作前，需要采取必要的防护措施，包括佩戴手套、护目镜和呼吸器等，以保证工作人员的安全和健康。
二、预处理1.去除氧化物：在进行化学沉锡之前，需要将金属表面的氧化物完全去除，可采取使用强碱或酸洗等方法。
2.去除油污：金属表面的油污会影响沉锡的效果，需使用去污剂进行彻底清洗。
3.表面激活：部分金属材料需要激活处理，以增强其表面的化学活性，可采用表面活化剂或电化学方法进行处理。
三、沉锡液选择1.液体成分：化学沉锡液的成分通常包括锡盐、络合剂、缓蚀剂和酸碱调节剂等。
根据所要沉锡的材料和要求，选择适当的液体成分配方。
2.处理温度：沉锡液的处理温度对于沉锡效果十分重要，一般在5070摄氏度之间，需根据材料进行调整。
3.沉锡速度：沉锡速度影响着沉锡层的均匀性和厚度，需根据具体要求确定合适的沉锡速度。
四、沉锡操作步骤1.沉锡槽准备：根据沉锡液配方，调整沉锡槽的温度和液位，确保沉锡液的质量和稳定性。
2.温度控制：根据材料和沉锡液的要求，控制好沉锡液的温度，通常在工艺要求的温度范围内保持稳定。
3.沉锡时间：根据所要沉锡的材料和要求，控制好沉锡的时间，确保得到均匀且适当厚度的锡层。
4.沉锡速度：根据沉锡液的配方和工艺要求，调整沉锡速度，以保证沉锡层的均匀性。
5.冲洗处理：在完成沉锡操作后，需要对工件进行冲洗处理，去除残余的沉锡液和化学药剂。
沉锡工艺介绍
Cu3Sn
tin
copper
Cu6Sn5
Cu3Sn
时间 / 温度
Ormecon International
沉锡的应用
应用 工艺参数
锡层厚度 优越性
最后的表面处理
approx. 60 - 70 °C, 沉积时间：8 - 20 min 大约. 1 µm
▪ 良好的可焊性 i.e. 多次上锡
▪ 高的储存稳定性 ▪ 锡须的长度 <20 µm
欧洲议会通过了 RoHS 指令 (限制使用某些有害物质的指令EEE2002/95/EC, 27th January 2003).
指令禁止在2006年7月1日以后在电气及电子产品中使用某些有害的物质. 成 员国必须确保在市场上销售的新电气及电子产品中不含有铅和其他的有害物 质.
为了执行2006年的指令,主要的设备制造商已经准备在2004年一月开始转换 使用无铅技术. 现在他们向他们的供应商提出越来越多的要求. 让我们现在 就准备好!
垂直: 水平:
1 min. @ 室温 - 40°C 45 - 60 sec. @ 室温 - 40°C
必需分析:
Ormecon International 提供的建议: -有机金属型(OM)的预浸是改良锡须的有效的方法
Ormecon International
沉锡工艺
水洗 水洗 热水洗 水洗 DI 水洗 烘干
测试
测试方法
1. 锡层厚度 2. 可焊性
用 AAS 机分析方法能达到要求之上
3 次回流焊 或 在老化 (4h, 155°C) 后 1 次回流焊
3. 按照 IEC 68-2-14 (热冲 100 循环 - 40°C / 125°C; 停留时间 = 30 min 击)作可焊性
关于PCB化学沉锡常见技术问题的分析研究与改善
关于PCB化学沉锡常见技术问题的分析研究与改善作者：赵金亮来源：《中国新通信》2016年第24期【摘要】 PCB沉锡工艺是为有利于SMT与芯片封装而特别设计的在铜面上以化学方式沉积锡金属镀层，是取代Pb-Sn合金镀层制程的一种绿色环保新工艺，已广泛应用于电子产品、五金件、装饰品等。
印刷线路板有两个较为常用的工艺：喷锡和沉锡。
喷锡，主要是将PCB 板直接侵入到熔融状态的锡浆里面，在经过热风整平后，在PCB铜面会形成一层致密的锡层，厚度一般为1um-40um。
沉锡，主要是利用置换反应在PCB板面形成一层极薄的锡层，锡层厚度大约在在0.8um-1.2um之间，沉锡工艺更普遍应用在线路板表面处理工艺当中。
本文就PCB化学沉锡导致的可焊性不良的问题进行详尽的分析与研究，希望能给业界同仁一点启发。
【关键词】化学沉锡喷锡可焊性不良一、前言作为电子产业高速发展的基础工程，印制电路板（PCB）已是现代电子设备不可缺少的配件，无论上天下海之高端电子设备，还是家用电器和电子玩具都少不了负载电子元器件和电信号的PCB，PCB是随着整个电子信息产业的发展而发展的。
沉锡工艺是较为常见的一种线路板表面处理技术，主要目的是为了保证电子元器件和线路板之间连接的牢固、可靠，使电信号的传输更加稳定，由此可见，沉锡技术在线路板制造工艺中的应用还是十分重要的。
在实际生产过程中，化学沉锡也是有很多技术难题，沉锡不良、表面变色、厚度不均、厚度超差等等，这些问题了一直困扰着技术人员，本人根据这么多年的工作经验，结合自己扎实的理论基础，就化沉锡不良问题进行简要的剖析，具体如下。
二、化学沉锡常见技术问题分析化学沉锡是PCB沉锡工艺的一种，应用较为普遍，其工作原理是通过改变铜离子的化学电位使镀液中的亚锡离子发生化学置换反应，其实质是电化学反应。
被还原的锡金属沉积在铜基材的表面上形成锡镀层，且其浸锡镀层上吸附的金属络合物对锡离子还原为金属锡起催化作用，以使锡离子继续还原成锡，其化学反应方程式为2Cu+4TU+Sn2→2Cu+（TU）2+Sn。
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审核：日期：
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批准：日期：APPROVED BY：DATE：
工作指示修改表
1.目的
使新工艺人员了解沉锡的工艺工作要点及问题的处理
2.适用范围
沉锡工艺人员
3. 注意内容
3.1. 工艺控制注意事项:
1.锡缸加药顺序及方法：首先添加基本剂LP，然后添加基本剂2000，循环20min后添加锡溶液C，循环10min后才能添加添加剂。
2.锡缸要特别提防含铁的物质进入，以免造成药水的报废；
3.当药水中铜离子浓度较高时，用铜离子处理器进行冷却过滤，除掉铜离子，以免造成品质问题及药水报废；
4.更换锡缸棉芯时由于气体未排尽使药水变得浑浊时，须及时将过滤桶中的气体排走，以免造成药水报废；
3.3沉锡添加药水配制发红的调查和完善
甲磺酸与Sn2+可以络合，有稳定Sn2+的作用；
硫脲与Ag+有强的络合能力；
当SF-C加入没有混合均匀即加入添加剂，即Sn2+和Ag+
都没有被充分的络合情况下（ Sn2+为还原剂和Ag+为氧化
剂），导致局部发生如下反应：
2Ag++Sn2+=2Ag↓+Sn4+
生成单质银沉淀。
采取的完善措施
延长加药间隔时间。
安排专人配药，全部白天配制
培训员工树立正确操作意识，增强节约观念。