L'étamage par immersion est un procédé d'étamage des circuits imprimés appartenant aux finitions de surface. Il est différent du nivellement par brasage à air chaud (HASL). L'étamage par immersion facilite les opérations de montage en surface (CMS) et d'encapsulation des puces. Le HASL présente des limitations en matière de finitions de surface. L'étamage par immersion, une alternative au HASL, consiste à fixer l'étain sur la surface du circuit en cuivre par échange d'ions. Sa fonction principale est de protéger les circuits en cuivre contre l'oxydation. L'étain étant blanc, on l'appelle aussi « étain blanc ». De plus, l'étamage par immersion est la méthode la plus économique pour réaliser les finitions de surface des circuits imprimés. C'est pourquoi il est très populaire auprès des concepteurs.
Avantages de la finition par immersion dans l'étain pour circuits imprimés
- Excellente conductivité et soudabilité, peut être soudé plusieurs fois.
- La couche d'étain de l'évier ne contient pas de plomb et ne pollue pas l'environnement.
- Processus simple, facile à retravailler, peu coûteux
- Longue période de stockage (0.6 à 1.5 ans)
- Convient au placement de petits composants/BGA/petits pas.
- surface d'origine plus lisse
Inconvénients du traitement de surface des circuits imprimés par immersion dans l'étain
- Elles ont tendance à former des excroissances, ce qui peut entraîner des courts-circuits au niveau des connexions.
- La thiourée (cancérigène) est utilisée dans le procédé
- Pas bon pour le PTH
- Peut endommager la couche de protection contre la soudure
- L'épaisseur est difficile à mesurer.
PCB étamé par immersion en Chine VS HASL
Deux procédés de traitement de surface couramment utilisés pour les circuits imprimés sont le HASL et l'étamage par immersion. Cependant, la plupart des gens ne font pas la distinction entre les deux. Leurs points communs et leurs différences sont donc abordés.
Similitudes.
Les procédés de traitement de surface tels que le HASL et l'étamage par immersion répondent aux normes de soudure sans plomb.
Différences.
1. Flux de processus
HASL : Prétraitement – Pulvérisation d’étain – Essais – Formage – Inspection d’aspect.
Étain par immersion : Tests – Traitement chimique – Étain par immersion – Moulage – Contrôle d’aspect.
2. Principe du processus
Le procédé HASL consiste principalement à imprégner directement la carte de circuit imprimé avec de la pâte à braser fondue. Après le nivellement à l'air chaud, une couche d'étain dense se forme sur la surface de cuivre de la carte.
L'étain par immersion est principalement utilisé pour former une fine couche d'étain sur la surface du circuit imprimé par une réaction de déplacement.
3. Propriétés physiques
Comme HASL utilise exclusivement de l'étain pur lors de sa fabrication, la surface est facile à nettoyer et peut être conservée un an à température ambiante. L'épaisseur de la couche d'étain HASL varie de 1 à 40 µm environ, et la structure de surface du circuit imprimé étamé par immersion est dense, complexe et résistante aux rayures. Les problèmes de décoloration de surface lors du soudage sont minimes.
L'épaisseur de l'étain par immersion est d'environ 0.8 à 1.2 µm. Sa surface, plus poreuse et plus tendre, est sensible aux rayures. La complexité des réactions chimiques à l'intérieur de l'étain rend son nettoyage difficile. Il peut être conservé à température ambiante pendant six mois à un an.
4. Caractéristiques d'apparence
HASL – La surface est brillante et magnifique.
Boîte à immersion – surface blanche claire, sans lustre, facile à colorer.
Comment appliquer l'étain à immersion ?
Les étapes du trempage dans l'étain d'un circuit imprimé sont les suivantes.
1. Nettoyage
Il s'agit de la première étape du processus de placage. Immerger la carte dans une solution acide pour éliminer l'huile, la graisse et autres impuretés de surface. Rincer ensuite la surface à l'eau pour éliminer toute trace de solution de nettoyage et les résidus. Cette étape améliore l'efficacité du processus de placage.
2. Micro-gravure
Le circuit imprimé étamé par immersion en Chine subit une seconde immersion dans une solution d'acide sulfurique (H₂SO₄). Cet acide rend la structure de la couche de cuivre du circuit imprimé rugueuse et permet son adhérence à la couche d'étain. La surface du circuit imprimé étamé par immersion est ensuite nettoyée une nouvelle fois afin d'éliminer tout résidu.
3. Préimprégné
Dans le préimprégné, le rinçage du circuit imprimé à l'acide empêche l'oxydation prématurée de la surface du cuivre. Ceci crée un support idéal pour le dépôt d'étain.
4. Trempage à l'étain
La carte est immergée dans une solution contenant des cations d'étain afin d'accélérer la réduction chimique. Les ions d'étain réduisent le cuivre, formant ainsi une fine couche d'étain sur la pastille de soudure.
5. Nettoyage
Lors de cette étape, le circuit imprimé étamé par immersion peut être lavé à l'eau chaude afin d'éliminer les sels de placage et d'éviter les taches lors du séchage. Un rinçage insuffisant rendrait le circuit terne et brillant.
6. Séchage
Après le nettoyage, il est essentiel de sécher la carte. Le séchage permet d'éliminer l'humidité de sa surface. On peut procéder à un séchage à l'air chaud ou au four tiède. L'important est de respecter la durée et la température de séchage.