Immersion Tin PCB-Finish: Zuverlässige, kosteneffektive Oberflächenbeschichtung

PCB-Oberflächenfinishes sind ein dynamisches, anspruchsvolles und sich stetig weiterentwickelndes Feld. Mit allen verfügbaren Immersionsbeschichtungen haben Leiterplattenhersteller konsistente Qualitätsplatinen produziert.

Immersion-beschichtete PCB-Oberflächenfinishes nutzen einen chemischen Prozess, der eine flache Metallschicht auf Kupferleiterbahnen abscheidet. Die Flachheit der Beschichtung macht sie zur idealen Wahl für Boards mit kleinen Bauteilen.

Immersion Tin ist die günstigste aller Beschichtungsarten. Sehr ökonomisch, aber mit gewissen Nachteilen. Ein Hauptnachteil: Sobald Zinn auf Kupfer abgeschieden wird, beginnt es zu oxidieren (anzulaufen). Um minderwertige Lötverbindungen zu vermeiden, ist es zwingend, die Lötaktivität innerhalb von 30 Tagen durchzuführen.

Erwarten Sie höhere Produktionsvolumen, ist das kein Problem. Fertigen Sie große Chargen schnell, umgehen Sie das Anlaufen.

Produzieren Sie nicht in hohen Volumen, ist wahrscheinlich ein alternatives Oberflächenfinish wie Immersion Silver besser.

Immersion Tin als Alternative

Wie der Name sagt, nutzt dieser Finish eine sehr dünne metallische Zinnschicht über der Kupferlage Ihrer Leiterplatte. Immersion Tin ist eine bleifreie Alternative für PCB-Oberflächenfinish und erzeugt konsistente flache Oberflächen – kosteneffizient und gut lötbar.

Das Erscheinungsbild der dünnen Schicht ist typischerweise weiß. Daher wird dieser Immersionsfinish in der Industrie auch als „White Tin“ bezeichnet. PCB-Hersteller tragen diese Beschichtung via elektrolosem Chemiebad auf Kupfer auf.

Der Immersion Tin PCB-Oberflächenfinish schützt das Kupfer vor Oxidation – über die gesamte Lagerdauer der Leiterplatte, ein weiterer Vorteil.

Er erfordert jedoch extrem sorgfältige Handhabung während des gesamten Bestückungsprozesses. Da der Prozess anfällig für Handhabungsschäden ist, sollte ein durchgängiger Prozess etabliert werden, der PCB-Handhabungsfehler minimiert.

Ein weiteres Problem: Die starke Affinität zwischen Kupfer und Zinn. Beide Metalle diffundieren ineinander, was zur Bildung winziger Stränge – sogenannter „Zinnbart“ (Tin Whiskers) – führen kann.

Diese winzigen diffusen Zinnstränge können Kurzschlüsse in Schaltungen verursachen und die Lötverbindungsqualität Ihrer PCB mindern. Dies beeinträchtigt Leistung und Lagerdauer Ihrer Leiterplatte nachteilig.

Vor- und Nachteile von Immersion Tin

Wie jeder Finish hat Immersion Tin seine eigenen Vor- und Nachteile:

Vorteile

• Bleifreier Oberflächenfinish
• Hochzuverlässig, feine Qualität
• Erzeugt plane/flache Oberflächen
• Eines der kosteneffektivsten PCB-Oberflächenfinishes am Markt
• Top-Wahl für „Press-Fit-Pin-Einführung“
• Nacharbeitbar

Nachteile

• Keine brauchbare Lösung für PTH
• Verwendet Thiourea im Prozess – bekanntes Karzinogen
• Nicht ideal für mehrfaches Reflow und Bestückungsprozesse
• Bekannt für Zinnbartbildung (Tin Whiskers)
• Kann Lötstopplack beschädigen
• Immersionsbeschichtung leicht durch Handhabungsfehler beschädigbar
• Schichtdicke des Finishes schwer messbar

Abschließende Gedanken

Zwar ist Immersion Tin eine gute Alternative für bleifreies Oberflächenfinish, Sie benötigen jedoch gute Lagerbedingungen für die Platinen. Zudem sollten sie nicht länger als sechs Monate gelagert werden, sonst beginnt die Zinnbartbildung.

Haben Sie Fragen zu dem Gelesenen oder anderen Themen rund um Ihre PCB-Bestückung? Kontaktieren Sie uns gerne – wir helfen!