Wpływ wielokrotnego stosowania roztworu do immersyjnego cynowania na przebieg procesu i lutowność osadzanych warstw cyny

• Autorzy: Araźna A. , Bieliński J. , Kozioł G. , Janeczek K. , Lipiec K.

Warianty tytułu

EN

Influence of repeated exploitation of immersion tin bath on tinning process and solderability of tin layers

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy badano wpływ nagromadzenia się jonów miedzi(l), cyny(IV) i wielokrotnego wykorzystania roztworu na szybkość procesu immersyjnego cynowania i wybrane właściwości warstw cyny. Wykonywano osadzania warstw cyny z roztworów z dodatkami jonów miedzi(l) lub cyny(IV) oraz wielokrotne osadzanie warstw z tego samego roztworu. Grubość warstw określano stosując metodę kulometryczną pomiaru grubości. Lutowność warstw cyny w stanie dostawy i po zastosowaniu ich przyśpieszonego starzenia oceniano za pomocą metody meniskograficznej. Metodę woltamperometrii cyklicznej stosowano w badaniach wpływ dodatku jonów miedzi(l) lub cyny(IV) na zmiany zachodzące w roztworach chlorkowych przy ich wielokrotnym wykorzystaniu. Stwierdzono, że dodatek jonów miedzi(l) do roztworu chlorkowego przyśpieszał roztwarzanie się elektrody miedzianej zanurzonej w tym roztworze oraz że ze wzrostem stężenia jonów miedzi(l) w roztworze do cynowania malała grubość osadzanych warstw cyny. Dodatek jonów cyny(IV) do roztworu chlorkowego nie wpływał na szybkość roztwarzania się w nim elektrody miedzianej. Natomiast ze zwiększeniem stężenia jonów cyny(IV) w roztworze do cynowania mała grubość osadzanych warstw Sn. Grubość warstw Sn malała również w każdym kolejnym osadzaniu warstwy z tego samego roztworu. Warstwy Sn badane w stanie dostawy miały bardzo dobrą lub dobrą lutowność niezależnie od grubości. Natomiast po starzeniu wszystkie badane warstwy miały złą lutowność.

EN

In this work the influence accumulation of copper(l) and tin(IV) ions in solution as well as repeated use of solution on immersion process and selected properties of tin layer were investigation. Deposition of tin layers from solutions contain addition of copper(l) or tin(IV) ions as well as repeated deposition of tin layers from the same solution were madę. The coulometry method was used to determine thickness of tin layers. For solderability measurement of Sn layers the wetting balance method was used. The Sn coatings were investigated as received and after ageing (4 h at 155° C - it represents storage over 12 month). Cyclic voltammetry was used to determine influence of copper(l) and tin(IV) ions on change in hydrochloric acid solutions during triem repeated used. It was found that copper(l) ions in hydrochloric acid solution speed up dissolution of copper electrode. Thickness of tin layers decreased when concentration of copper(l) ions in solution grow up. It was found also that tin(IV) ions in solution didn't influenced on dissolution of copper electrode in hydrochloric acid solution. However, thickness of tin layers decreased when concentration of tin(IV) ions in solution increased. Thickness of tin layer decreased also during repeatedly deposition of Sn layer from one solution. Ali investigated tin coatings as received had very good or good solderability irrespective of their thickness. However, after ageing all investigated layers had bad or very bad solderability.

Słowa kluczowe

PL

cyna immersyjna; woltamperometria; lutowność

EN

immersion tin; voltammetry; solderability

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 52, nr 7
• Strony: 57--60
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Araźna A.

autor

Bieliński J.

autor

Kozioł G.

autor

Janeczek K.

autor

Lipiec K.

• Instytut Tele- i Radiotechniczny, Warszawa

Bibliografia

• [1] Meeh P.: Immersion tin: a proven final finish for printed circuit boards providing reliable solderability and marginal formation of tin - whiskers. Circuit World, 31 (1), 28 (2004).
• [2] Bieliński J., Araźna A., Kozioł G., Bielińska A.: Cynowe, lutowne powłoki ochronne w technologii płytek drukowanych, Elektronika, 49 (7-8), 78 (2008).
• [3] Gernon M. D., Wu M., Buszta T., Janney P.: Environmental benefits of methanesulfonic acid: comparative properties and advantages. Green Chemistry, 6, 127 (1999).
• [4] Yau Y. H.: A comparative study of halogen & methanesulfonic acid electrotinning processes. Plating & Surface Finishing 86(8), 48 (1999).
• [5] Martyak N. M., Seefeldt R.: Additive-effects during plating in acid tin methanesulfonate electrolytes. Electrochimica Acta 49 (25), (2004), 4303-4311.
• [6] Araźna A., Bieliński J.: Wpływ parametrów prowadzenia procesu cynowania na jakość otrzymanej powłoki cyny immersyjnej. Elektronika, 47 (8), 7-10 (2006).
• [7] Araźna A.: Influence of parameters tinning and ageing processes on properties of printed circuit boards tin coatings. XI Międzynarodowe Warsztaty Doktoranckie OWD 2010, 25-26 October, 2010, Wisła.
• [8] Jordan M.: The electrodeposition of tin and its alloys, Eugen G. Leuze Publishers D-88348, Germany 1995.
• [9] Bolzan A. E., I. B. Wakenge, R. C. V. Piatti, R. C. Salvarezza, A. J. Arvia: The behaviour of copper anodes in agueous thiourea-containing sulphuric acid solutions. Open circuit potencials and electrochemical kinetics. Journal of Electroanalytical Chemistry, 501 (1-2), 241 (2001).
• [10] Johal K., Schreier H. J.: Tin finishes drum up support. PC FAB, 8, 40 (2000).
• [11] Danilov F. I., Butyrina T. E., Protsenko V. S., Vasil’eva E. A.: Oxidation of Sn(II) in Methanesulfonate Electrolytesin Presence of Antioxidants. Russian Journal of Applied Chemistry, 2010, Vol. 83, No. 4, pp. 752-754.
• [12] Low C. T. J., Walsh F. C.: The stability of an acidic tin methanesulfonate electrolyte in the presence of a hydroquinone antioxidant. Electrochimica Acta 53 (2008) 5280-5286.
• [13] IEC 60068-2-2, Environmental testing - Part 2-2: Tests - Test B: Dray heat, 2007.
• [14] IEC-68-2-69 Ed. 2, Solderability testing of electronic components for surface mount technology by the wetting balance metod. COMMITTEE DRAFT FOR VOTE 91/562/CDV, 2006-02-24.
• [15] NF A 89400 P - Brasage tendre, Mesurede brasabilité au méniscographe. November 1991.