Финишное покрытие: иммерсионное олово

Imm Sn (иммерсионное олово) – одно из основных финишных покрытий, соответствующих требованиям директивы Европейского Союза RoHS. Альтернатива HASL. Базовая технологическая толщина слоя олова – 1 мкм (0,5-0,8 мкм Imm Sn и 0,08-0,1 мкм барьерный защитный слой). 

Нюансы нанесения и эксплуатации

Покрытие требует деликатного обращения - при монтаже следует использовать перчатки. При создании перемычек паяльной маски (менее 5 мм) возможно возникновение коррозии. В процессе нанесения не рекомендуется заглушение отверстий с одной стороны, использование отслаивающихся масок и содержащих свинец припоев. 

Иммерсионное олово, в отличие от иммерсионного золота/серебра, имеет меньшую распространенность и редко применяется на производстве печатных плат. При этом такое финишное покрытие способствует увеличению интерметаллидных соединений и возникновению коротких замыканий на контактных площадках, связанных с образованием кристаллических нитевидных усов.

Особенности развития технологии

Интерметаллидные соединения, Cux Sny, в начале развития технологии иммерсионного олова значительно ограничивали производственный процесс. В то время, способность к пайке при нанесении покрытия исчезала через 14-30 дней. Это было связано с быстрым распространением и поглощением интерметаллидами тонкого слоя олова. 

Данные нюансы были устранены за счет введения барьерных слоев - органических полимерных соединений, обладающих хорошей электропроводностью и каталитическими свойствами - между оловом и медью. 

Процесс оловянирования

Процесс нанесения иммерсионного олова похож на Imm Ag. Единственное отличие: временной промежуток выдержки печатной платы в ванне с оловом (до 15 мин). При этом технология дополняется этапами отмывки электролита и тестирования качества паяемости финишного покрытия (включая рентгенофлуоресцентные методы). Продолжительность процесса оловянирования: 35 мин.

Плюсы использования Imm Sn

  1. Возможность использования бессвинцовых методов. Иммерсионное олово обеспечивает хорошую смачиваемость при бессвинцовых методах создания защитного финишного покрытия и обладает простым процессом осаждения.
  2. Гладкость и плоскость поверхности, благодаря чему имеется возможность паяния компонентов небольшого типоразмера и BGA, вставки разъемных штырьков (на этапе запрессовки) и печатных плат с незначительным шагом.
  3. Долговечность финишного покрытия. При правильном хранении способность к пайке сохраняется до 8 месяцев.
  4. Хорошие показатели паяемости, на порядок выше чем у ENIG (по отношению к припоям бессвинцового типа). Возможно многократное изменение температурного режима.
  5. Незначительная вероятность образования кристаллических нитевидных усов (по сравнению с финишными покрытиями из чистого олова), благодаря небольшой толщины слоя олова.
  6. Ценовая доступность – покрытие не имеет слоев из дорогих благородных металлов.

Технические характеристики

Возможности технологий

Показатели

Срок хранения, месяцы

6

Качество паяемости

Хорошее

Возможность многократной пайки

Имеется

Наличие совместимости процесса разварки золотом

Отсутствует 

Наличие совместимости процесса разварки алюминия

Отсутствует

Толщина финишного покрытия, мкм

0,8-1

Оптимальный шаг контактных площадок, мм

<0,5

Температурные показатели процесса, ˚С

<80

Наличие проблем скручивания, изгибов и стабильности размеров

Не имеется

Состояние компланарности контактных площадок

Отличное

Состояние чистоты поверхности

Плохое

Показатель коррозионной стойкости

Средний

Наличие визуальных дефектов

Отсутствует

Качественные риски

Дендриты

Показатель надежности паяльных соединений

Средний

Совместимость с бессвинцовыми методами

Да

Показатель нанесения вреда окружающей среде, безопасности человеческому организму

Средний/высокий

Стоимостные характеристики

Средние

 

Источник:​ http://saifontech.ru/