Лужение (tinning) — это технологическая операция нанесения тонкого слоя расплавленного припоя (solder) на металлическую поверхность для улучшения её паяемости (solderability) и защиты от окисления. В производстве печатных плат лужение применяется для обработки медных проводников (conductor), контактных площадок (pad) и выводов компонентов (lead) перед пайкой.
Технологические методы
В зависимости от типа изделия и требований к покрытию используются различные методы лужения:
-
Горячее лужение — погружение детали в расплавленный припой с последующим удалением избытка (например, горячим воздухом, как в процессе HASL — Hot Air Solder Leveling).
-
Гальваническое лужение — электрохимическое осаждение олова или сплава олово-свинец на поверхность.
-
Иммерсионное лужение — химическое осаждение олова из раствора (immersion tin) без применения внешнего тока.
-
Лужение припоем с флюсом — нанесение припоя с использованием флюса для удаления оксидной плёнки (например, при ручной пайке или лужении выводов компонентов).
Применение в производстве печатных плат
В технологии печатных плат лужение выполняет несколько функций:
-
Защита меди от окисления — предотвращает образование оксидной плёнки, ухудшающей паяемость.
-
Обеспечение паяемости — создаёт поверхность, хорошо смачиваемую припоем при последующей пайке.
-
Выравнивание поверхности — в процессе HASL выравнивает контактные площадки после нанесения припоя.
Лужение является обязательным этапом для финишных покрытий (finish) печатных плат, таких как HASL, Immersion Tin, ENIG (где слой золота наносится поверх никеля). В случае с HASL плата погружается в расплавленный припой (оловянно-свинцовый или бессвинцовый), после чего избыток припоя сдувается горячим воздухом, формируя ровное покрытие.
Контроль качества
Качество лужения оценивается по следующим параметрам:
-
Равномерность покрытия — отсутствие пропусков, наплывов и оголённых участков.
-
Толщина слоя — должна соответствовать требованиям конструкторской документации (обычно 1–40 мкм в зависимости от метода).
-
Смачиваемость — проверяется тестом на растекание припоя (solder spread test) согласно IPC-J-STD-003.
-
Адгезия — оценивается путём испытания на отслаивание или термоудара (thermal shock).
Дефекты лужения, такие как пустоты, неполное покрытие или окисление, классифицируются согласно IPC-A-600 и ГОСТ Р 56251-2014 как недопустимые для ответственных изделий.
Требования стандартов
-
IPC-J-STD-003 — требования к паяемости печатных плат.
-
IPC-6012 — требования к жёстким печатным платам, включая финишные покрытия.
-
ГОСТ Р 55693-2013 — требования к жёстким печатным платам.
-
ГОСТ Р 55490-2013 — общие технические требования к изготовлению печатных плат.
Источники: IPC-T-50, IPC-J-STD-003, IPC-6012, ГОСТ Р 55693-2013, ГОСТ Р 55490-2013, технические руководства по финишным покрытиям.