1. Giới thiệu chung

Dung dịch mạ thiếc nhúng (Immersion Tin) là một quy trình hóa học dùng để phủ một lớp thiếc (Sn) lên bề mặt đồng hoặc các chất nền kim loại khác, thông qua phản ứng thay thế (displacement) hoặc phản ứng hóa học trong dung dịch chứa ion thiếc.
Sản phẩm mang tên ZTW‑803A là một dạng dung dịch chuyên dùng cho dây chuyền mạ thiếc nhúng, với các thành phần chính:

• (CH₃SO₃)₂Sn (trung tâm thiếc muối methanesulfonate) khoảng 20%
• CH₄O₂S (axit — có thể là methanesulfonic acid HCH₄O₂S) khoảng 6%
• H₂O khoảng 84%

Thông số này cho thấy dung dịch là hỗn hợp chứa muối thiếc (thiếc có thể tồn tại ở trạng thái Sn²⁺ hoặc Sn⁴⁺ tùy điều kiện) gắn với anion methanesulfonate (CH₃SO₃⁻) và axit methanesulfonic (CH₄O₂S) để điều chỉnh pH và hỗ trợ phản ứng, hòa trong nước.

2. Tính chất & cơ chế hoạt động

• Muối thiếc methanesulfonate ((CH₃SO₃)₂Sn) cung cấp ion thiếc sẵn sàng tham gia vào phản ứng phân lớp hoặc thay thế kim loại nền (ví dụ đồng) trong quá trình mạ nhúng.
• Axit methanesulfonic (CH₄O₂S) đóng vai trò làm môi trường acid để giữ thiếc ở dạng ion phù hợp, giúp duy trì ổn định dung dịch và thúc đẩy phản ứng.
• Khi đặt chất nền (ví dụ đồng) vào dung dịch, thiếc trong dung dịch có thể thay thế hoặc lắng xuống bề mặt đồng, hình thành lớp thiếc – giúp bảo vệ lớp đồng khỏi oxy hóa, đồng thời tạo bề mặt dễ hàn hoặc tiếp xúc điện tốt.
• Dung dịch nhúng thiếc còn phải kiểm soát các chỉ số như pH, nhiệt độ, thời gian nhúng, nồng độ thiếc và các chất ổn định để đạt lớp thiếc mỏng, đồng đều và dính bám tốt.

3. Ứng dụng

• Dây chuyền mạ thiếc nhúng (Immersion Tin) thường được sử dụng trong sản xuất bảng mạch in (PCB) để phủ lên lớp đồng nhằm bảo vệ khỏi oxy hóa và chuẩn bị cho quá trình hàn hoặc các kết nối điện.
• Ngoài PCB, cũng có thể dùng cho các chi tiết kim loại nhỏ khác, các linh kiện yêu cầu lớp thiếc mỏng, phẳng, và yêu cầu chống ăn mòn hoặc tiếp xúc điện tốt.
• Với thành phần như ZTW‑803A, quy trình sẽ phù hợp với dây chuyền tự động, nhúng liên tục hoặc từng bước, dưới điều kiện nhiệt độ/độ pH thích hợp để lớp thiếc đạt độ dày yêu cầu và độ bám dính tối ưu.

4. Lợi thế & lưu ý

Lợi thế:

• Lớp thiếc nhúng cho bề mặt phẳng, mịn và khả năng hàn tốt — đặc biệt phù hợp với linh kiện SMT, nền hữu mỏng.
• Quy trình hóa học nhúng thường tiêu hao hóa chất và nước ít hơn so với các phương pháp mạ điện.
• Có thể tuân thủ tiêu chuẩn không chứa chì (lead‑free) trong sản xuất điện tử hiện đại.

Lưu ý & hạn chế:

• Lớp thiếc có thể bị oxy hóa, hình thành whisker (móng thiếc) và giảm tuổi thọ hàn nếu môi trường lưu trữ và xử lý không tốt.
• Cần kiểm soát tốt các thông số quá trình (nồng độ thiếc, thời gian nhúng, pH, nhiệt độ) để tránh lớp thiếc bị rỗ, không đều hoặc thay thế không hoàn toàn. Ví dụ các công thức trong bằng sáng chế dùng thiourea/thiourea ratio rất cao để xử lý lớp thiếc.
• Hạn dùng của lớp thiếc thường ngắn hơn một số lớp phủ khác (như ENIG) nếu không được bảo quản tốt.

5. Hướng dẫn sử dụng & bảo quản

• Dung dịch ZTW‑803A cần được bảo quản ở nơi khô ráo, tránh ánh sáng trực tiếp, nhiệt độ quá cao hoặc đóng nắp kém, để tránh thiếc bị oxi hóa hoặc dung dịch bị mất hiệu năng.
• Trước khi nhúng, chất nền kim loại (đồng) cần được làm sạch, khử oxy hóa, loại bỏ dầu mỡ và oxit để đảm bảo lớp thiếc bám tốt. Âm khảo quy trình PCB: “Pre‑cleaning → Micro‑etching → Pre‑immersion → Immersion tin → Post‑cleaning”
• Kiểm soát thời gian nhúng và nhiệt độ dung dịch— thực hiện thử nghiệm để xác định thông số phù hợp với dung dịch ZTW‑803A cụ thể.
• Sau khi nhúng mạ, lớp thiếc nên được kiểm tra độ dày, tính đồng đều và độ bám dính. Trong sản phẩm PCB, lớp thiếc thường có độ dày ~1.0 – 1.4 µm theo IPC‑4554.
• Đối với dung dịch chứa axit mạnh và muối thiếc, cần sử dụng trang thiết bị bảo hộ cá nhân (găng tay, kính bảo hộ, thông gió tốt) khi thao tác.
• Kiểm tra định kỳ dung dịch (nồng độ thiếc, pH, độ dẫn điện, các tạp chất) để duy trì hiệu suất mạ.