Mạ thiếc hoá là khâu hoàn thiện cuối cùng của quy trình xử lý bề mặt PCB trước khi các linh kiện được gắn vào bảng mạch. Một lớp thiếc có độ dày từ 0,5µm đến 1,2µm được phủ trên lớp đồng nền PCB. Phương pháp này là một giải pháp cho PCB không chứa chì tạo lên một bề mặt phẳng, nhất quán, hàn tốt và tiết kiệm chi phí. Bề ngoài của lớp thiếc thường chủ yếu là màu trắng, vì vậy lớp hoàn thiện đôi khi được gọi là Thiếc trắng và được phủ lên đồng bằng cách sử dụng bể hóa chất không điện. Lớp hoàn thiện bề mặt thiếc này có thể bảo vệ đồng bên dưới khỏi quá trình oxy hóa trong suốt thời hạn sử dụng dự kiến của PCB.
Quy trình xử lý mạ thiếc hóa
1. Tẩy dầu mỡ (Degreasing)
Là bước làm sạch các tạp chất hữu cơ, vết dầu mỡ hay dấu vân tay, các oxit đồng trên bề mặt sản phẩm.
2. Rửa nước
Rửa ba bậc (3 bể nước liên tiếp) để loại bỏ hoàn toàn hóa chất tẩy dầu mỡ còn sót lại.
3. Microetching
Dung dịch hệ H2SO4/H2O2 + phụ gia xử lý bề mặt là lựa chọn được khuyến nghị, vì giúp bề mặt mạ tốt hơn.
Có thể sử dụng dung dịch gốc SPS (Sodium Persulfate – Na2S2O8), tuy nhiên nên thực hiện thêm bước làm sạch bằng acid sau đó để loại bỏ cặn hóa chất.
Nên duy trì độ ăn mòn ít nhất 1.5 micron lớp đồng để đạt khả năng mạ tốt.
4. Rửa nước
Rửa ba bậc, sử dụng lượng nước sạch đủ nhiều để làm sạch lượng hóa chất kéo ra (drag-out) từ bể microetching.
5. Rửa acid (Acid cleaning)
Không có yêu cầu hóa chất đặc biệt. Ví dụ: dung dịch axit sulfuric 5% là đủ để loại bỏ cặn còn sót lại sau microetching bằng SPS.
Nếu đã dùng dung dịch gốc hydrogen peroxide ở bước trước, bước rửa acid này có thể không cần thiết.
6. Rửa nước
Tiếp tục rửa ba bậc, với lượng nước sạch dồi dào để ngăn ngừa nhiễm bẩn vào dung dịch mạ thiếc.
Nên đo pH của bể rửa nước cuối cùng để theo dõi việc kéo hóa chất từ các bước xử lý trước (drag-in).
7. Cắt khí (Air knife)
Thổi sạch hoàn toàn phần nước còn sót lại trên sản phẩm, đặc biệt trong lỗ xuyên (through-hole), để tránh làm nhiễm bẩn dung dịch mạ thiếc.
Không cần sử dụng khí nóng — chỉ cần khí khô áp lực cao.
8. TIN Predip
Tạo một lớp thiếc mỏng trên bề mặt sản phẩm trước khi tăng độ dày thiếc ở bước tiếp theo.
9. Mạ hóa thiếc
Tăng tốc phản ứng mạ hóa thiếc.
Nhiệt độ 65 ~ 70 độ C
Độ dày đạt được 0,5 ~ 1.2um tùy thuộc thời gian ngâm.
10. Rửa nước
- Rửa 3 bậc với lượng nước sạch đầu vào dồi dào.
- Khuyến nghị dùng nước DI (nước khử ion) để tránh ô nhiễm ion trên bề mặt lớp phủ.
- Áp suất nước rửa lớn để đẩy hết hóa chất còn trong lỗ xuyên, đặc biệt các lỗ nhỏ.
11. Post Dip
Hóa chất chống oxi hóa bề mặt thiếc giúp bảo vệ bề mặt thiếc được lâu hơn.
12. Rửa nước
Tiếp tục rửa 3 bậc với lượng nước sạch đầu vào dồi dào.để loại bỏ hóa chất còn sót lại trên bề mặt và trong lỗ xuyên.
13. Cắt khí
Làm sạch nước trên bề mặt và trong lỗ.
Khuyến nghị áp suất khí lớn trên 5KPa để đẩy được nước trong các lỗ nhỏ.
14. Sấy khô
Sản phẩm đi qua khoang sấy nhiệt độ 80 ~ 90 độ C trong thời gian 60 ~ 90s để làm khô hoàn toàn các lỗ xuyên, tránh hơi nước còn tồn đọng bên trong lỗ gây oxi hóa bề mặt thiếc về sau.
