Tinaus tarjoaa "vankan metallisen panssarin"kuparifolio, löytäen täydellisen tasapainon juotettavuuden, korroosionkestävyyden ja kustannustehokkuuden välillä. Tässä artikkelissa eritellään, miten tinatusta kuparifoliosta on tullut kuluttaja- ja autoelektroniikan ydinmateriaali. Se korostaa keskeisiä atomiliitosmekanismeja, innovatiivisia prosesseja ja loppukäyttösovelluksia samalla tutkienCIVEN METALn edistysaskeleet tinapinnoitustekniikassa.
1. Tinapinnoituksen kolme keskeistä etua
1.1 Juotoskyvyn kvanttiharppaus
Tinakerros (noin 2,0 μm paksu) mullistaa juottamisen monella tapaa:
- Matalalämpötilainen juottaminen: Tina sulaa 231,9 °C:ssa, mikä laskee juotoslämpötilan kuparin 850 °C:sta vain 250–300 °C:seen.
- Parannettu kostutus: Tinan pintajännitys laskee kuparin 1,3 N/m:stä 0,5 N/m:iin, mikä lisää juotoksen leviämisaluetta 80 %.
- Optimoidut IMC:t (metallien väliset yhdisteet): Cu₆Sn₅/Cu₃Sn-gradienttikerros lisää leikkauslujuuden 45 MPa:iin (paljas kuparijuotos saavuttaa vain 28 MPa:n).
1.2 Korroosionkestävyys: ”Dynaaminen este”
| Korroosioskenaario | Paljaan kuparin murtumisaika | Tinatun kuparin murtumisaika | Suojauskerroin |
| Teollisuusilmakehä | 6 kuukautta (vihreä ruoste) | 5 vuotta (painonpudotus <2 %) | 10x |
| Hikikorroosio (pH=5) | 72 tuntia (läpireikä) | 1 500 tuntia (ei vaurioita) | 20x |
| Rikkivetykorroosio | 48 tuntia (mustautunut) | 800 tuntia (ei värinmuutosta) | 16x |
1.3 Johtavuus: ”Mikrouhrauksen” strategia
- Sähköinen resistiivisyys kasvaa vain hieman, 12 % (1,72×10⁻⁸ arvoon 1,93×10⁻⁸ Ω·m).
- Ihovaikutus paranee: 10 GHz:n taajuudella ihon syvyys kasvaa 0,66 μm:stä 0,72 μm:iin, mikä johtaa vain 0,02 dB/cm:n lisäykseen väliinkytkentähäviössä.
2. Prosessin haasteet: ”Leikkaaminen vs. pinnoitus”
2.1 Täysi pinnoitus (leikkaus ennen pinnoitusta)
- Edut: Reunat ovat kokonaan peitettyinä, eikä kuparia ole näkyvissä.
- Tekniset haasteet:
- Jäysteiden paksuus on pidettävä alle 5 μm:ssä (perinteisissä prosesseissa se ylittää 15 μm).
- Pinnoitusliuoksen on tunkeuduttava yli 50 μm:n syvyyteen tasaisen reunan peittävyyden varmistamiseksi.
2.2 Leikkausjälkeinen pinnoitus (pinnoitus ennen leikkausta)
- Kustannushyödyt: Lisää prosessointitehokkuutta 30 %.
- Kriittiset ongelmat:
- Paljaiden kuparireunojen paksuus on 100–200 μm.
- Suolasumun käyttöikä lyhenee 40 % (2 000 tunnista 1 200 tuntiin).
2.3CIVEN METALn ”nollavirhe” -lähestymistapa
Laserleikkauksen ja pulssipinnoituksen yhdistäminen:
- LeikkaustarkkuusJäysteiden paksuus alle 2 μm (Ra = 0,1 μm).
- Reunojen peittoe: Sivupinnoitteen paksuus ≥0,3 μm.
- KustannustehokkuusKustannukset 18 % alhaisemmat kuin perinteisillä täyspinnoitusmenetelmillä.
3. CIVEN METALTinattuKuparifolioTieteen ja estetiikan liitto
3.1 Pinnoitteen morfologian tarkka hallinta
| Tyyppi | Prosessiparametrit | Keskeiset ominaisuudet |
| Kirkas tina | Virrantiheys: 2 A/dm², lisäaine A-2036 | Heijastavuus >85 %, Ra=0,05 μm |
| Mattapintainen tina | Virrantiheys: 0,8 A/dm², ei lisäaineita | Heijastavuus <30 %, Ra=0,8 μm |
3.2 Erinomaiset suorituskykymittarit
| Metriikka | Alan keskiarvo |CIVEN METALTinattu kupari | Parannus |
| Pinnoitteen paksuuden poikkeama (%) | ±20 | ±5 | -75% |
| Juotosten tyhjiömäärä (%) | 8–12 | ≤3 | -67 % |
| Taivutuskestävyys (sykliä) | 500 (R = 1 mm) | 1 500 | +200 % |
| Tinan viiksikarvojen kasvu (μm/1 000 h) | 10–15 | ≤2 | -80 % |
3.3 Keskeiset sovellusalueet
- Älypuhelinten FPC-levytMattapintainen tina (paksuus 0,8 μm) varmistaa vakaan juottamisen 30 μm:n linja-/välivälillä.
- Autojen ohjausyksikötKirkas tina kestää 3 000 lämpösykliä (-40 °C↔+125 °C) ilman juotosliitoksen pettämistä.
- AurinkosähköliitäntärasiatKaksipuolinen tinapinnoitus (1,2 μm) saavuttaa kosketusresistanssin <0,5 mΩ, mikä parantaa hyötysuhdetta 0,3 %.
4. Tinapinnoituksen tulevaisuus
4.1 Nanokomposiittipinnoitteet
Sn-Bi-Ag-kolmikomponenttisten seospinnoitteiden kehittäminen:
- Alhaisempi sulamispiste 138 °C:een (ihanteellinen matalan lämpötilan taipuisalle elektroniikalle).
- Parantaa virumiskestävyyttä kolminkertaisesti (yli 10 000 tuntia 125 °C:ssa).
4.2 Vihreän tinapinnoituksen vallankumous
- Syanidittomat ratkaisut: Vähentää jäteveden kemiallista happipitoisuutta 5 000 mg/l:sta 50 mg/l:aan.
- Korkea tinan talteenottoaste: Yli 99,9 %, mikä vähentää prosessikustannuksia 25 %.
Tinapinnoitus muuttuukuparifolioperusjohtimesta "älykkääksi rajapintamateriaaliksi".CIVEN METALn atomitason prosessinohjaus nostaa tinatun kuparifolion luotettavuuden ja ympäristön sietokyvyn uusiin ulottuvuuksiin. Kulutuselektroniikan kutistuessa ja autoelektroniikan vaatiessa parempaa luotettavuutta,tinattu kuparifolioon tulossa yhteysvallankumouksen kulmakiveksi.
Julkaisun aika: 14.5.2025